INFLUENCE OF CALCIUM IONS IN THE CONDITIONS OF THE PRELIMINARY AND BASIC DEFECATION ON THE QUALITY OF THE TREATED JUICE
Authors: РЕШЕТОВА Р.С. , ГОРОДЕЦКИЙ В.О. , БГАНЦЕВА О.Ю. , СЕМЕНИХИН С.О. 
Published: November 2021

На основе анализа механизма диссоциации гидроксида кальция в известково-сахарных растворах и реакций известково-сахарных соединений на стадиях предварительной прогрессивной и основной дефекаций обосновано влияние возврата карбоната кальция в виде суспензии сатурационных осадков при проведении преддефекации на качество очищенного сока. Установленные теоретические положения подтверждены серией экспериментов. Исследовано влияние возвратов на снижение степени разрушения осадка преддефекованного сока с чистотой 88,7% при повышении щелочности. Для трех образцов диффузионного сока проводили прогрессивную преддефекацию, дефекацию с одинаковым расходом извести и при одинаковых технологических режимах (температуре и длительности). Для 1-го образца преддефекацию проводили только известковым молоком, без возвратов суспензий сатурационных осадков. Для 2-го образца наряду с известковым молоком добавляли 20-процентную суспензию осадка сока первой сатурации в количестве 50% к массе сока. Для 3-го образца преддефекацию проводили известковым молоком с возвратом 20-процентной суспензии осадка сока второй сатурации, содержащей 7% твердой фракции. Установлено, что во всех образцах при добавлении извести после преддефекации в сахарных растворах повышается содержание растворимых солей кальция. Для подтверждения влияния высокой щелочности при дефекации на разрушение части образованного на преддефекации осадка проведены исследования в заводской лаборатории на производственных соках. Преддефекованный сок делили на два образца. Для 1-го образца отделяли осадок отстаиванием до основной дефекации, во 2-м образце сок подвергали дефекации без отделения осадка. Оба образца обрабатывали известью в количестве 2,0% СаО к массе сока в течение 20 мин при температуре 50–52°С. Установлено, что в отсутствие осадка преддефекованного сока повышение содержания солей кальция в дефекованном соке значительно меньше, чем в его присутствии. Доказано, что при известково-углекислотной очистке для повышения положительного влияния двухзарядного иона кальция и снижения отрицательного воздействия однозарядного иона гидроксикальция целесообразно проводить предварительную дефекацию при плавном нарастании щелочности и при конечном значении рН в пределах от 10,8 до 11,2 для исключения накопления растворимых солей кальция; осуществлять возврат суспензии осадка сока второй сатурации для снижения содержания растворимых солей в сахарных растворах за счет более прочной связи несахаров в частицах осадка и препятствования их разрушения при высокой щелочности.

Based on the analysis of the mechanism of dissociation of calcium hydroxide in lime-sugar solutions and reactions of lime-sugar compounds at the stages of preliminary progressive and basic defecation, the effect of the return of calcium carbonate in the form of a suspension of carbonation sediment during preliminary defection on the quality of purified juice is justified. The established theoretical positions are confirmed by a series of experiments. The effect of returns on reducing the degree of destruction of the sediment of pre-defected juice with a purity of 88,7% with an increase in alkalinity was studied. For three samples of diffusion juice, progressive preliminary defection, defecation with the same lime consumption and under the same technological conditions (temperature and duration) were carried out. For the 1st sample preliminary defecation conducted only with milk of lime, no refunds suspensions carbonation sediments. For the 2nd sample, along with lime milk, a 20% suspension of sediment of the first saturation juice was added in an amount of 50% to the juice mass. For the 3rd sample, preliminary defection was carried out with lime milk with the return of a 20% suspension of sediment the juice of the second saturation containing 7% of the solid fraction. It is established that in all samples by the addition of lime after preliminary defecation in sugar solutions the content of soluble calcium salts increases. To confirm the effect of high alkalinity during defecation on the destruction of part of the sediment formed on the preliminary defection studies in the factory laboratory on production juices were carried out. The preliminary defected juice was divided into two samples. For the 1st sample the sediment was separated by settling to the basic defecation, in the 2nd sample the juice was subjected to defecation without sediment separation. Both samples were treated with lime in an amount of 2,0% CaO to the juice mass for 20 min at a temperature of 50–52°C. It was found that in the absence of sediment of the preliminary defected juice, the increase of calcium salts in the defected juice is much less than in its presence. It is proved that in lime-carbon dioxide purification to increase the positive effect of a double-charged calcium ion and reduce the negative impact of a single-charge hydroxycalcium ion, it is advisable to carry out preliminary defecation with a smooth increase in alkalinity and at a final pH value in the range from 10,8 to 11,2 to exclude the accumulation of soluble calcium salts; to return the suspension of the saturation sediment of juice the second to reduce the content of soluble salts in sugar solutions due to a stronger bond of non-sugars in the sediment particles and prevent their destruction at high alkalinity.