ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО СИРОПА ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Технологическая линия для получения сиропа (концентрированного диффузионного сока) из сахарной свеклы относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам по получению сиропа высокой чистоты из сахарной свеклы.
Известно устройство для получения свекловичного диффузионного сока, включающее диффузионный аппарат, систему подачи свекловичной стружки, удаления жома и откачки диффузионного сока, накопительную емкость и устройство подготовки и подачи питьевой воды, причем накопительная емкость соединена через систему труб, инжекторов и насосов с генератором озона (заявка №2003129013, опубл. 10.04.2005 г.).
Однако, процесс экстракции в этом диффузионном аппарате требует продолжительного времени (более 1,5-2 часов), а это вызывает необходимость озонирования для подавления микрофлоры.
Известно устройство для раздельного извлечения из сахарной свеклы сахарозы, инвертных Сахаров и несахаров, содержащее установку мойки корнеплодов, соединенную с прессом для получения сока, сгуститель сока в виде установок барботирования, подогреватели в виде нагнетателей горячего воздуха, фильтратор, кристаллизатор, центрифугу и ректификационную колоннку, бак сбраживания и установку для выращивания дрожжей (заявка №96117554, опубл. 20.11.1998 г.).
Использование прессов для получения диффузионного сока не обеспечивает хорошего качества сока и требует его значительной дополнительной очистки.
Известна установка (линия) для получения сока из сахарной свеклы, включающая расположенные по ходу технологического процесса камнеловушку, ботволовушку, свекломойку, свеклорезку и устройство для извлечения сока, представляющее собой пресс с подогревом свекловичной стружки, перед прессом установлен аппарат туннельного типа для замораживания свекловичной стружки, имеющий зоны предварительного охлаждения стружки газообразным азотом, замораживания ее путем орошения жидким азотом и выравниванием температуры по толщине слоя стружки, снабженным ленточным конвейером для транспортирования стружки по зонам, вентиляторами и распылителями жидкого азота (пат. RU №2146708, опубл. 20.03.2000 г.).
Данная технологическая (линия) установка требует не только нагревания, но сильного охлаждения, что усложняет технологический процесс.
Предложенная линия является новой и поясняется чертежами, на которых на рис.1 схематично изображен общий вид линии, а на рис.2 - аппарат для экстракции свеклы.
Технический результат заявляемой технологической линии для получения сиропа высокой чистоты из сахарной свеклы - высокие качество диффузионного сока и степень экстракции в условиях снижения времени и температуры безреагентного процесса экстракции.
Для достижения указанного технического результата заявляемая технологическая линия включает установленные по ходу технологического процесса сборник свеклы 1, транспортер 2 для подачи свеклы, свекломоечную машину 4 и отстойник технической воды 3, насосы 5 и 6, ковшовый транспортер 7, электромагнитный сепаратор 8, бункер-дозатор 9, свеклоизмельчитель 10, транспортер измельченной свеклы 11, ошпариватель
12, насос 13, экстракционный аппарат 14, транспортер 15, отжимное устройство 16, насос 17, транспортер 18, насос 19, аппарат электрохимической обработки 20, насос 21, фильтрационный ионообменный аппарат 22, насос 23, подогреватель 24, вакуумный выпарной аппарат 25, насос 26, сборник 27, насос 28, блок готовой продукции 29, блок подготовки воды 30.
Экстракционный аппарат 14 представляет собой устройство для извлечения сока, содержащее три вертикальные колонны 31, 32, 33, имеющие общий горизонтальный участок 34. В нижней части колонны 31 и в верхней части колонны 33 имеются патрубки для отвода диффузионного сока 35 и подачи экстрагента - воды 36, на крышке колонны 31 имеется электромагнитный клапан 37, соединенный с компрессором 38 - для подачи пневматических импульсов, а также датчик уровня жидкости 39. Сигнал с датчика 39 поступает на блок управления 40, откуда на электромагнитный клапан 37. Проэкстрагированный жом выгружают через трубу 41.
В линии могут использоваться любые по конструкции сборник свеклы, транспортеры, отстойник воды, свекломоечная машина, бункер-дозатор, электромагнитный сепаратор, свеклоизмельчитель, аппарат электрохимической обработки, ионообменный аппарат, подогреватель сока, вакуумный выпарной аппарат, сборник сиропа, блок готовой продукции, блок подготовки воды, отвечающие по своим функциональным возможностям технологической линии.
Аппарат для экстракции свеклы - оригинальное, новое устройство, обеспечивающее 90-96% экстракцию сырья водой с температурой 10-25°С, за 25-30 мин и доброкачественность диффузионного сока 86-93%.
Линия работает следующим образом: свеклу, поступающую с полей, выгружают в бетонную емкость - сборник 1, предусматривающий естественную вентиляцию, откуда транспортером 2 подают на мойку в свекломоечную машину 4, в которой свекла очищается от примесей и грязи. Транспортерно-моечная вода проходит очистку в пластинчатом отстойнике
3, очищенная вода насосом 5 возвращается в мойку, а грязь насосом 6 перекачивается на поля фильтрации. Из свекломоечной машины 4 чистую свеклу ковшовым транспортером 7 подают через электромагнитный сепаратор для отделения от металлических предметов 8 и бункер-дозатор 9 в свеклоизмельчительную машину 10, в которой происходит ее измельчение в виде стружки длиной 5-30 м в 100 г или до частичек размером 1×6 мм. Из измельчительной машины 10 сырье транспортером 11 поступает в ошпариватель 12, в котором его обрабатывают при 80-82°С в течение 2-5 мин, и насосом 13 направляют в аппарат для экстракции 14, представляющий собой трехколонный экстрактор с общим горизонтальным участком (рис.2).
Измельченная и ошпаренная свекла через открытый люк колонны 32 (рис.2) поступает в горизонтальный участок 34 экстракционного аппарата 14. Компрессором 38 через электромагнитный клапан 37 в колонну 31 подают пневматические импульсы, под действием которых свекольная стружка двигается в колонну 33. Навстречу ей через патрубок 36 подают техническую не подогретую воду. Когда уровень жидкой фазы опускается ниже датчика уровня жидкости 39, сигнал поступает в блок управления 40 и срабатывает клапан 37, через который пневматические импульсы стравливаются в атмосферу. Диффузионный сок отбирают через патрубок 35, а проэкстрагированное сырье-жом по трубе 41 транспортером 15 (рис.1) подают в отжимное устройство 16. Вода отжима (вода отжатая из жома) насосом 17 возвращается в аппарат 14 через патрубок 36, а отжатый жом транспортером 18 переносится в жомовые ямы. Диффузионный сок из аппарата 14 через патрубок 35 насосом 19 подают в аппарат электрохимической обработки 20. Он представляет собой емкость с чередующимися положительно и отрицательно заряженными электромембранами. В нем несахара, активные в электрическом поле, коагулируют и осаждаются на мембранах, а сахароза, в силу своей инертности в электрическом поле, без потерь проходит через мембраны. Эта
процедура увеличивает доброкачественность диффузионного сока до 97-98%. Из аппарата электрохимической обработки сок перекачивают насосом 21 в фильтрационный ионообменный аппарат 22, содержащий слой фильтрующих элементов и иониты, в котором происходит освобождение сока от содержащихся в нем низкомолекулярных азотистых соединений. Затем сок подают насосом 23 через подогреватель 24 в вакуумный выпарной аппарат 25, в котором в циркуляционном режиме происходит бережное сгущение сока в сироп. Сироп перекачивают насосом 26 в сборник 27, откуда насосом 28 подают в блок готовой продукции 29. Вода для экстракции проходит обработку, технология которой зависит от качества исходной воды, в блоке подготовки воды 30, из которого она поступает через патрубок 36 (рис.2) в аппарат для экстракции свеклы 14 (рис.1).
Предлагаемая линия позволяет получать сахарный сироп высокой чистоты из сахарной свеклы без отходов в виде мелассы, не требует большого количества обслуживающего персонала, а применяемая безреагентная схема получения сока значительно упрощает технологическую схему и исключает потребность в сложных вспомогательных цехах. Оригинальная конструкция экстракционного аппарата позволяет провести экстракцию в течение 25-30 мин, при этом несахаров в соке минимально, а доброкачественность сока можно довести до 86-93% при извлекаемости сахара до 96%. При последующей обработке диффузионного сока в технологическом процессе линии, его доброкачественность можно повысить до 97-98%. Все вышесказанное свидетельствует о достижении заявляемого технического результата.