способ аффинации сахара
Классы МПК: | C13F1/06 центрифугированием C13F1/12 рециркуляция маточной жидкости или промывной жидкости |
Автор(ы): | Лосева В.А. (RU), Ефремов А.А. (RU), Кириллов Н.В. (RU), Олейникова И.А. (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственая технологическая академия (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2004-06-11 публикация патента:
27.05.2005 |
Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам аффинации тростникового сахара-сырца и желтых сахаров свеклосахарного производства. Способ предусматривает разбавление концентрированного сахарсодержащего раствора до массовой доли сухих веществ 74-76% и перемешивание сахара с разбавленным аффинирующим сахарсодержащим раствором. Разбавление сахарсодержащего раствора проводят анолитом с рН 6,7-7,5, полученным обработкой водного раствора хлорида натрия с массовой долей 0,05-0,1% в анодной камере диафрагменного электролизера. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки сахара в результате того, что при аффинации происходит более полное удаление несахаров из пленки на кристаллах сахара. Способ позволяет увеличить чистоту желтого сахара на 0,5-1,5 ед., а тростникового сахара-сырца - на 0,3-1,1 ед. по сравнению с известным способом. 2 табл.
Формула изобретения
Способ аффинации сахара, предусматривающий перемешивание последнего с аффинирующим сахаросодержащим раствором с СВ 74-76% и получение аффинационного утфеля, отличающийся тем, что аффинирующий сахаросодержащий раствор готовят путем разбавления исходного сахаросодержащего раствора анолитом с рН 6,7-7,5, полученным обработкой водного раствора хлорида натрия с массовой долей 0,05-0,1% в анодной камере диафрагменного электролизера.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам аффинации тростникового сахара-сырца и желтых сахаров свеклосахарного производства.
Известен способ аффинации сахара, предусматривающий перемешивание последнего с аффинирующим сахарсодержащим раствором с СВ 74-76% и получение аффинационного утфеля (Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1998. - С.338-339).
Недостатком данного способа является невысокая эффективность очистки сахара.
Технический результат изобретения заключается в улучшении качества очистки сахара, а именно повышении его чистоты и снижении цветности.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе аффинации сахара, предусматривающем перемешивание последнего с аффинирующим сахарсодержащим раствором с СВ 74-76% и получение аффинационного утфеля, новым является то, что аффинирующий сахарсодержащий раствор готовят путем разбавления исходного сахарсодержащего раствора анолитом с рН 6,7-7,5, полученным обработкой водного раствора хлорида натрия с массовой долей 0,05-0,1% в анодной камере диафрагменного электролизера.
Способ осуществляют следующим образом. Получают анолит. Для этого 0,05-0,1%-ный водный раствор хлорида натрия обрабатывают в анодной камере диафрагменного электролизера до рН 6,7-7,5.
Анолит, полученный таким образом, содержит сложный комплекс окисных продуктов: О3, НОСl, H2О2, Сl-, -СlO, СlO2 , Cl2O и др. Присутствуя совместно в растворе, перечисленные компоненты придают анолиту высокие обесцвечивающие и дезинфицирующие свойства. Кроме того, электрохимическая обработка позволяет получить растворы с ослабленными водородными связями между молекулами Н2O и с пониженной вязкостью. Все это способствует более полному и эффективному протеканию многих физико-химических процессов в среде анолита.
Известно, что основная масса несахаров и практически все редуцирующие вещества находятся во внешнем слое прилежащего к кристаллу сахара межкристального раствора.
Аффинация - это технологическая операция по повышению качества желтого сахара и сахара-сырца 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.
Положительный эффект при использовании анолита в качестве аффинирующего раствора можно объяснить его высоким обесцвечивающим, дезинфицирующим и растворяющим действием.
Анолитом разбавляют сахарсодержащий раствор (например, первый оттек утфеля I кристаллизации или смесь оттеков) до массовой доли сухих веществ (СВ) 74-76%, получая таким образом аффинирующий раствор.
Аффинацию проводят путем перемешивания сахара с аффинирующим раствором в течение 18-22 мин при температуре 62-67°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 15-23% меньшей, чем цветность аффинированного сахара, полученного по известному способу (табл.1). В табл.1 приведены также данные о качестве аффинированного тростникового сахара-сырца, очищенного по предлагаемому способу, в сравнении с известным. В табл.2 показана зависимость показателей качества аффинированного сахара от рН анолита.
Пример 1. Готовят анолит. Для этого растворяют в воде хлорид натрия до массовой доли сухих веществ в растворе 0,08%. Полученный раствор обрабатывают в анодной камере диафрагменного электролизера до рН 7,0 анолита. Долее готовят аффинирующий раствор. Для этого анолитом разбавляют первый оттек утфеля первой кристаллизации до СВ=74,0%. Желтый сахар последнего продукта (Ч=92,2%, Цв=64 усл.ед.) в количестве 200 г аффинируют, смешивая с 75 см3 аффинирующего раствора. Полученный аффинационный утфель перемешивают в течение 20 мин при температуре 65°С и затем центрифугируют. Получают аффинированный сахар с чистотой 95,5% и цветностью 28 усл.ед.
Пример 2 (по ближайшему аналогу). 200 г желтого сахара последнего продукта (Ч=92,2%, Цв=64 усл. ед.) аффинируют, смешивая с 75 см3 разбавленного водой до 74% СВ первого оттека утфеля первой кристаллизации. Полученный аффинационный утфель перемешивают в течение 20 мин при температуре 65°С и затем центрифугируют. Получают аффинированный сахар с чистотой 94,6% и цветностью 35 усл. ед..
В табл.1 дано сравнение эффективности известного и предлагаемого способов очистки сахара. В табл. 2 приведены показатели качества аффинированных сахаров, полученных по предлагаемому способу в зависимости от рН анолита.
Использование изобретения позволяет повысить эффективность очистки сахара за счет того, что при аффинации происходит более полное удаление несахаров с пленки на кристаллах сахара. Предлагаемый способ позволяет увеличить чистоту желтого сахара на 0,5-1,5 ед., а тростникового сахара-сырца - на 0,3-1,1 ед. по сравнению с известным способом.
Таблица 1 Показатели качества сахара | ||||||
Исходный сахар | Показатели качества сахара | |||||
Исходного | После аффинации | Эффект обесцвечивания, % | АЧ, % | |||
Ч, % | Цветность, усл. ед. | Ч, % | Цветность, усл.ед. | |||
Известный способ | ||||||
Сахар-сырец | 97,9-98,6 | 50-58 | 98,3-99,0 | 27,6-38,6 | 33,4-44,8 | 0,4 |
Желтый сахар последнего продукта свеклосахарного производства | 91,6-94,8 | 55-65 | 94,4-96,9 | 30-38 | 41,5-45,5 | 2,1 |
Предлагаемый способ | ||||||
Сахар-сырец | 97,9-98,6 | 50-58 | 98,6-99,4 | 22,7-34,1 | 41,2-54,6 | 0,7-1,5 |
Желтый сахар последнего продукта свеклосахарного производства | 91,6-94,8 | 55-65 | 95,2-97,4 | 25-29 | 54,5-55,4 | 2,6-3,6 |
Таблица 2 Влияние рН анолита на качество аффинированных сахаров | ||
рН анолита для аффинации | Показатели качества сахара | |
Чистота, % | Цветность, усл. ед. | |
Аффинированный желтый сахар | ||
6,0 | 94,9 | 35,8 |
6,5 | 95,0 | 32,5 |
6,7 | 95,2 | 29,1 |
7,0 | 97,4 | 25,0 |
7,5 | 96,8 | 26,8 |
8,0 | 95,1 | 29,9 |
Аффинированный сахар-сырец | ||
6,0 | 98,3 | 39,5 |
6,5 | 98,4 | 37,9 |
6,7 | 98,6 | 35,0 |
7,0 | 99,4 | 22,9 |
7,5 | 99,0 | 24,6 |
8,0 | 98,5 | 34,6 |
Класс C13F1/06 центрифугированием
Класс C13F1/12 рециркуляция маточной жидкости или промывной жидкости