Способ предварительной обработки свекловичной стружки при получении диффузионного сока
METHOD FOR PRE-TREATMENT OF SUGAR BEET CHIPS WHEN OBTAINING DIFFUSION JUICE

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к способам получения диффузионного сока.
2
4
3
2
4
3
Известен способ получения диффузионного сока, при котором свекловичную стружку перед экстрагированием последовательно обрабатывают сначала 0,1% раствором Al(SO), затем греющим паром [Патент РФ № 2553234. Способ получения диффузионного сока, опубликован 10.06.2015, бюл. №16]. Свекловичную стружку подают в трехсекционный ошпариватель, где последовательно обрабатывают сначала раствором Al(SO) массовой долей 0,03-0,05%, взятым в количестве 5% к массе стружки при температуре 75°С, затем греющим паром в каждой секции ошпаривателя. Подготовленную таким образом свекловичную стружку направляют в диффузионный аппарат. Подвод пара в каждую секцию обеспечивает равномерное нагревание стружки во всем объеме до достижения необходимой температуры 68-72°С.
Недостатками известного способа являются высокая коррозия оборудования, переход сульфатов в диффузионный сок в процессе экстрагирования и образование в процессе последующей дефекосатурационной очистки высокодисперсного сульфата кальция, который забивает фильтровальную ткань и вызывает преждевременный ее износ. Кроме того, не обеспечивается высокая кормовая ценность жома.
Техническая задача изобретения заключается в повышении кормовой ценности жома за счет обогащения его фосфатами, повышении чистоты диффузионного сока за счет предупреждения перехода несахаров из свекловичной стружки в диффузионный сок, а также снижение коррозии и износа технологического оборудования.
2
4
2
4
2
4
Для решения технической задачи изобретения предложен способ предварительной обработки свекловичной стружки при получении диффузионного сока, характеризующийся тем, что свекловичную стружку подают в трехсекционный ошпариватель, где обрабатывают сначала раствором NaHPO массовой долей 0,03-0,05%, взятым в количестве 5% к массе стружки при температуре 75°С, затем греющим паром, причем обработку раствором NaHPO осуществляют  в момент подачи стружки в  1-ю секцию ошпаривателя, где ее сразу после обработки реагентом NaHPO обрабатывают греющим паром в каждой секции ошпаривателя, при этом тепловую обработку осуществляют таким образом, чтобы температура свекловичной стружки перед подачей ее в диффузионный аппарат не превышала 72°С, а продолжительность обработки составляла 20-30 с, подготовленную таким образом свекловичную стружку направляют в диффузионный аппарат для получения диффузионного сока.
Технический результат изобретения заключается в повышении кормовой ценности жома за счет обогащения его фосфатами, повышении чистоты диффузионного сока за счет предупреждения перехода несахаров из стружки в диффузионный сок, а также снижении коррозии и износа технологического оборудования.
Способ получения диффузионного сока осуществляют следующим образом.
2
4
2
4
Освобожденную от примесей и вымытую  свеклу направляют  в свеклорезки,  в которых изрезывают в свекловичную стружку.  Полученную стружку подают в 1-ю секцию трехсекционного ошпаривателя, где последовательно обрабатывают сначала раствором NaHPOмассовой долей 0,03-0,05%, взятым в количестве 5% к массе стружки при температуре 75°С, затем греющим паром, причем обработку раствором NaHPOосуществляют  в момент подачи стружки в 1-ю секцию ошпаривателя.  При этом происходит  смачивание стружки раствором предлагаемого реагента перед тепловой обработкой и  предварительный ее нагрев.
2
4
Сразу после обработки реагентом (раствором NaHPO)свекловичную стружку последовательно обрабатывают греющим паром в каждой секции ошпаривателя при перемешивании, что обеспечивает равномерное нагревание стружки во всем ее объеме до достижения необходимой температуры 72°С и проникновение раствора реагента в более глубокие слои стружки.
2
4
Тепловая обработка стружки в секциях ошпаривателя греющим паром приводит к прогреванию свекловичной стружки и денатурации белков, что повышает коэффициент массоотдачи свекловичной ткани, увеличивая ее проницаемость. Омывающий поверхность свекловичной стружки раствор NaHPOснижает растворимость белковых и пектиновых веществ, препятствуя их переходу в диффузионный сок. Таким образом, уменьшается переход несахаров из свекловичной стружки в диффузионный сок в процессе экстрагирования сахарозы.
Совмещение тепловой и химической обработки позволяет подогреть свекловичную стружку до оптимальной температуры диффузионного процесса 72°С до поступления в диффузионный аппарат и заблокировать переход высокомолекулярных несахаров из стружки в диффузионный сок, повысив кормовую ценность жома.
Продолжительность обработки стружки паром составляет 20-30 с. Температура стружки после обработки составляет 72°С.
Затем ошпаренная свекловичная стружка поступает в диффузионный аппарат.
Способ поясняется следующими примерами.
2
4
3
Пример № 1 (прототип).  Свеклу очищают от примесей и направляют в свеклорезки,  в которых изрезывают в свекловичную стружку. Полученную  свекловичную  стружку направляют в 1-ю секцию трехсекционного ошпаривателя,  где последовательно обрабатывают сначала раствором Al(SO) с массовой долей 0,10%  в количестве 10% к массе стружки при температуре 75°С, затем обрабатывают греющим паром. Далее нагретую свекловичную стружку последовательно направляют во вторую и третью  секции ошпаривателя, в которых перемешивают и обрабатывают греющим паром, что обеспечивает равномерное нагревание стружки во всем ее объеме до достижения необходимой температуры 72°С,  продолжительность обработки 40 с.
Ошпаренную свекловичную стружку направляют в диффузионный аппарат для получения диффузионного сока.
Результаты анализа полученного диффузионного сока: чистота 84,8%, массовая доля белков 0,48%.
Полученный сок подвергают дефекосатурационной очистке. Чистота очищенного сока составляет 92,1%, цветность 16,4 усл.ед.
2
4
Пример № 2.  Свеклу очищают от примесей и направляют в свеклорезки,  в которых изрезывают в свекловичную стружку. Полученную  свекловичную  стружку направляют в 1-ю секцию трехсекционного ошпаривателя,  где последовательно обрабатывают сначала раствором NaHPO с массовой долей 0,03%  в количестве 5% к массе стружки при температуре 75°С, затем обрабатывают греющим паром. Далее нагретую свекловичную стружку последовательно направляют во вторую и третью  секции ошпаривателя, в которых перемешивают и обрабатывают греющим паром, что обеспечивает равномерное нагревание стружки во всем ее объеме до достижения необходимой температуры 72°С,  продолжительность обработки составляет 20 с.
Ошпаренную свекловичную стружку направляют в диффузионный аппарат для получения диффузионного сока.
Результаты анализа полученного диффузионного сока: чистота 85, 8%, массовая доля белков 0,32%.
Полученный сок подвергают дефекосатурационной очистке. Чистота очищенного сока составляет 93,2%, цветность 14,2 усл.ед.
2
4
Пример № 3.  Свеклу очищают от примесей и направляют в свеклорезки,  в которых изрезывают в свекловичную стружку. Полученную  свекловичную  стружку направляют в 1-ю секцию трехсекционного ошпаривателя,  где последовательно обрабатывают сначала раствором NaHPO с массовой долей 0,05%  в количестве 5% к массе стружки при температуре 75°С, затем обрабатывают греющим паром. Далее нагретую свекловичную стружку последовательно направляют во вторую и третью  секции ошпаривателя, в которых перемешивают и обрабатывают греющим паром, что обеспечивает равномерное нагревание стружки во всем ее объеме до достижения необходимой температуры 72°С,  продолжительность обработки составляет 30 с.
Ошпаренную свекловичную стружку направляют в диффузионный аппарат для получения диффузионного сока.
Результаты анализа полученного диффузионного сока: чистота 86,0%, массовая доля белков 0,27%.
Полученный сок подвергают дефекосатурационной очистке. Чистота очищенного сока составляет 93,3%, цветность 13,8 усл.ед.
2
4
2
4
Предложенный способ дает возможность снизить переход несахаров из свекловичной стружки в диффузионный сок, что в свою очередь  способствует увеличению чистоты диффузионного и очищенного сока, повышению выхода сахара. Снижается коррозия технологического оборудования вследствие замены сульфата алюминия дигидрофосфатом натрия, увеличивается срок службы фильтровальной ткани. Повышается кормовая ценность жома за счет удерживания высокомолекулярных несахаров в обессахаренной стружке (жоме) и обогащения его фосфатами. Оптимальными показателями раствора NaHPOдля ошпаривания являются массовая доля 0,03-0,05%, расход - 5% к массе стружки, длительность контакта стружки с раствором NaHPO20-30 с и температура 75°С.
2
4
Снижение концентрации NaHPO менее 0,03% не приносит желаемого результата,  а увеличение концентрации выше  значения 0,05% экономически нецелесообразно.
Снижение количества реагента менее 5% к массе свеклы не обеспечивает равномерное смачивание поверхности стружки, а увеличение выше 5% к массе свеклы приводит к дополнительному расходу реагента и разбавлению диффузионного сока.
Снижение температуры предлагаемого реагента ниже 75°С не позволяет подогреть стружку до необходимой температуры, а увеличение выше 75 °С приводит к ее перегреву.
Оптимальная продолжительность обработки свекловичной стружки составляет 20-30 с. При продолжительности процесса менее 20 с не обеспечивает эффективную подготовку стружки к процессу экстрагирования, а продолжительность более  30 с приводит к непроизводительным затратам греющего пара, ухудшает перемещение стружки в ошпаривателе за счет перегрева.
Предложенный способ получения диффузионного сока позволяет:
- снизить содержание белков в диффузионном соке на 43,3-43,8%;
- повысить чистоту диффузионного сока на 1,0-1,2%;
- снизить цветность очищенного сока на 13,4-15,9%;
- повысить чистоту очищенного сока на 1,1-1,2%;
- увеличить срок службы фильтровальной ткани;
- повысить кормовую ценность жома;
- повысить выход сахара на 0,2-0,25%.