ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕКТИНА ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА

Полезная модель относится к оборудованию для получения пектина из сахарной свеклы и жома.
Известна линия производства пектина, содержащая последовательно соединенные сырьевой питатель, роторно-кавитационный экстрактор, промежуточный сборник, протирочную машину, теплообменник, ультрафильтрационную установку, фасовочную установку и стерилизатор, а также средство подачи воды и кислоты в роторно-кавитационный экстрактор (Голубев В.Н., Шелухина Н.П., Пектин: химия, технология, применение. - М.: ИЭЧАТН РФ, 1995, с.310-311).
Недостатками этой линии являются низкая производительность и низкий выход пектина.
Ближайшим техническим решением к предложенному является линия производства пектина из сахарной свеклы (патент RU (11) 70248 U1, (22) 30.05.2007), содержащая последовательно соединенные сырьевой питатель, измельчитель свеклы, диффузионный аппарат, экстрактор пектина, коагулятор пектина, фильтр, сушилку, охладитель, упаковочный аппарат, а также средство подачи воды, соединенное с диффузионным аппаратом, средство подачи гидролизующего агента, соединенное с экстрактором пектина и средство подачи спирта, соединенное с фильтром.
Недостатками этой линии являются отсутствие этапа очистки жома от красящих веществ, снижающих качество пектина, потери гелеобразующих свойств пектина на этапе электрокоагуляции.
Техническая сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что в линии производства пектина, содержащей последовательно соединенные сырьевой питатель, измельчитель свеклы, диффузионный аппарат, экстрактор пектина, сушилку, охладитель, упаковочный аппарат, а также средство подачи воды, соединенное с диффузионным аппаратом, средство подачи гидролизующего агента, соединенное с экстрактором пектина после диффузионного аппарата добавляется аппарат для осветления и промывки жома, а также аппарат регенерации осветлителя, после экстрактора пектина добавляются последовательно соединенные центрифуга для удаления частичек жома, вместо мембранной установки, коагулятора пектина, в котором осуществляется электрокоагуляция пектина, и фильтра применяются электродиализатор для удаления солей и ионов гидролизующего агента, микрофильтрационная установка для удаления взвешенных веществ, ультрафильтрационный модуль для удаления балластных веществ и концентрирования экстракта, осадитель, центрифуга для отделения коагулята, вакуум-выпарной
аппарат для извлечения спирта из коагулята, ректификационная колонна для регенерации спирта, а также средство подачи осветлителя, соединенного с аппаратом для осветления и промывки жома, аппарат регенерации осветлителя, соединенный со средством подачи осветлителя, средство подачи спирта, соединенное с осадителем.
Предложенная линия производства предусматривает очистку жома от красящих веществ, исключение из линии производства этапа электрокоагуляции, который ухудшает гелеобразующие свойства пектина, включение в линию электродиализной, микрофильтрационной установок и ультрафильтрационного модуля, позволяющих получить пектин высокого качества.
На чертеже показана схема предлагаемой линии.
Линия содержит последовательно соединенные сырьевой питатель 1, измельчитель свеклы 2, диффузионный аппарат 3, аппарат для осветления и промывки жома 4, экстрактор пектина 5, центрифуга для удаления частичек жома 6, электродиализатор 7, микрофильтрационная установка 8, ультрафильтрационный модуль 9, осадитель 10, центрифуга для отделения коагулята 11, вакуум-выпарной аппарат 12, сушильная установка 13, охладитель 14, упаковочный аппарат 15, а также средство подачи воды 16, соединенное с диффузионным аппаратом 3, средство подачи осветлителя 17, соединенное с аппаратом для осветления и промывки жома 4, средство подачи гидролизующего агента 18, соединенное с экстрактором пектина 5, аппарат регенерации осветлителя 19, соединенный с средством подачи осветлителя 17, средство подачи спирта 20, соединенное с осадителем 10, ректификационная колонна 21, соединенная со средством подачи спирта 20.
В предлагаемой линии в качестве сырья используется сахарная свекла со свекломоек сахарного завода.
Мытая свекла из сырьевого питателя 1 подается в измельчитель корнеплодов 2, в котором свекла измельчается до частичек размером от 3×3 до 6×6 мм, что ускоряет процесс диффузии из свекловичной стружки. Измельченная свекла поступает в диффузионный аппарат 3 (патент №2324741), в котором происходит извлечение сока сахарной свеклы методом диффузии (диффузионный сок). С этой целью в диффузионный аппарат средством подачи воды (16) направляется вода для извлечения сахара из свекловичной стружки. Диффузия осуществляется противоточным движением твердой (свекла) и жидкой фаз (умягченная вода) и ускоряется пульсационными колебаниями, накладываемыми на жидкую фазу. Процесс диффузии проходит в очень мягких условиях (температура 30-40°С в течении 30 минут). Извлеченный диффузионный сок поступает на дальнейшую переработку в сахарное производство.
Свекловичный жом подается транспортером в аппарат для осветления и промывки жома (4) с целью удаления красящих веществ. Осветленный свекловичный жом подвергается повторной промывке от осветлителя.
Обессахаренная, осветленная и промытая свекловичная стружка поступает в экстрактор пектина (5), куда средством подачи гидролизующего агента (18) подается подготовленный гидролизующий агент.
Полученный экстракт очищается на центрифуге для удаления частичек жома (6).
Для удаления катионов металлов, анионов кислот и солей, которые ухудшают студнеобразующие свойства пектина экстракт проходит обработку на электродиализаторе (7). Электродиализная обработка приводит к повышению чистоты пектина и улучшению основных качественных характеристик, от которых зависят свойства пектина.
Для более тонкой очистки пектинового экстракта, удаления мелких взвесей, коллоидных частиц, микроорганизмов размером 0,1-1,0 мкм проводится микрофильтрация.
Из микрофильтрационной установки (8) экстракт направляется на ультрафильтрацию в ультрафильтрационный модуль (9).
Ультрафильтрационная обработка пектинового экстракта проводится с целью удаления низкомолекулярных пектинов, моносахаридов, а также сгущения пектинового экстракта перед сушкой.
Очищенный экстракт из ультрафильтрационного модуля направляется на осаждение в осадитель (10), куда средством подачи спирта (20) подается этиловый спирт для осаждения.
Осажденный экстракт выдерживается в течение одного часа для формирования пектинового сгустка. Коагулят пектина декантируется на центрифуге для отделения коагулята (11) и подается в вакуум-выпарной аппарат (12) для извлечения спирта из коагулята. Из вакуум-выпарного аппарата пектиновый коагулят подается в на сушильную установку (13). Из сушильной установки выходит мелкодисперсный продукт влажностью 8%, который далее подлежит охлаждению в охладителе (14) и фасовке в упаковочном аппарате (15).
Отработанный осветлитель проходит регенерацию в аппарате регенерации осветлителя (19), затем подается в средство подачи осветлителя (17).
Отработанный спирт после декантации пектинового коагулята из центрифуги и вакуум-выпарного аппарата направляется в ректификационную колонну (21) на регенерацию, после чего возвращается в технологический процесс.
Технический результат, заключающийся в улучшении потребительских свойств получаемого продукта, достигается предварительным осветлением сырья, эффективной экстракцией с получением экстракта с высоким относительным содержанием пектина, системой последовательной обработки экстракта, состоящей из механической, электрохимической и мембранной очистки.
В полученном осветленном экстракте содержится высокая доля целевого компонента со стандартизованным составом.