СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА
DIFFUSION JUICE PURIFICATION METHOD

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам очистки диффузионного сока.
Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его нагревание, смешивание с адсорбентом, предварительную и основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование, II сатурацию и фильтрование (а.с. №413193, МПК C13d 3/12. Способ очистки диффузионного сока. Липец А.А., Михалюк Р.В., Костенко А.С. №1631977/28-13. Заявл. 16.03.1971; Опубл. 30.01.1974: Бюл. №4).
Недостатки данного способа: низкий эффект очистки диффузионного сока и высокий расход извести.
Техническая задача изобретения заключается в повышении эффективности очистки диффузионного сока, снижении расхода извести.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе очистки диффузионного сока, предусматривающем его нагревание, смешивание с адсорбентом, взятым в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивание, предварительную и основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование, II сатурацию и фильтрование, новым является то, что в качестве адсорбента используют пищевые волокна из сахарной свеклы, диффузионный сок нагревают до температуры 55-60°C, добавляют пищевые волокна в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивают при этой температуре в течение 5-6 мин, после чего сок фильтруют и направляют на предварительную дефекацию, которую осуществляют также при температуре 55-60°C.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности очистки диффузионного сока, снижении расхода извести.
Способ осуществляют следующим образом.
Диффузионный сок нагревают до температуры 55-60°C, добавляют пищевые волокна сахарной свеклы в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивают в смесителе 5-6 мин для адсорбции, затем фильтруют. Отфильтрованный сок направляют на предварительную дефекацию, основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование и II сатурацию с получением очищенного сока.
Основной задачей очистки диффузионного сока является удаление, прежде всего, высокомолекулярных соединений (ВМС) и веществ коллоидной дисперсности (ВКД). Поскольку в диффузионном соке, поступающем на очистку, присутствуют катионы, коллоидные вещества характеризуются положительным зарядом. Удаление коллоидных примесей, молекулярно растворимых меланоидинов и полифенольных соединений возможно, прежде всего, посредством адсорбционной очистки.
Доступным адсорбентом, характеризующимся наличием сродства к красящим веществам и другим примесям сахарного производства, являются пищевые волокна (ПВ). ПВ, полученные из обессахаренной свекловичной стружки, - это полисахаридный комплекс целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ, лигнина.
Целлюлоза, обладая значительным количеством функциональных групп на поверхности (прежде всего гидроксильных, карбонильных и карбоксильных), является адсорбентом смешанного типа. Наряду с удалением полярных примесей, она может эффективно удалять неполярные примеси, которые также способны активно встраиваться в кристаллическую решетку сахарозы при ее кристаллизации.
Сорбционные свойства гемицеллюлоз (ГМЦ) во многом обусловлены присутствием глюкуроновой кислоты и арабинозы, которые несут карбоксильные (R-COOH) группы. Полисахариды ГМЦ способны связывать ионы металлов, органические вещества, включающие амино- и другие основные группировки.
3
Лигнин не является полисахаридом и представляет собой полимер фенилпропана. Полимеры лигнина отличаются высокой сорбционной способностью благодаря наличию свободных функциональных групп - гидроксильных (R-OH), метоксильных (R-O-CH), карбоксильных (R-COOH) - на поверхности.
Свекловичный пектин с большим числом свободных карбоксильных групп является природным сорбентом, превосходящим по адсорбционному действию активированный уголь: по сорбции ионов свинца - в 7 раз, нитратов, фенольных соединений и формальдегида - в 1,2 раза.
В предлагаемом способе очистки диффузионного сока предусматривается фильтрование сока перед преддефекацией. Преимуществом данного способа по отношению к прототипу является то, что все адсорбированные ВМС и ВКД на пищевых волокнах отфильтровываются прежде, чем они попадут на преддефекацию, где их сложнее удалить.
Нагревание сока осуществляют до температуры 55-60°C. При этой же температуре проводят процесс преддефекации. По известному способу сок нагревают до 85-90°C. Снижение температуры нагрева позволяет уменьшить нежелательные процессы термического разложения сахарозы, что облегчает процесс очистки диффузионного сока и позволяет получить очищенный сок более высокого качества.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип)
1000 г диффузионного сока с чистотой 87,80% нагревают до температуры 90°C, добавляют 5,0 г бентонита (0,5% к массе сока) и перемешивают в течение 5 мин. Далее проводят теплую предварительную дефекацию при температуре 60°C, основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование и II сатурацию с получением очищенного сока с чистотой 91,40%. Таким образом, эффект очистки составляет 32,28%. Расход извести на очистку 3,00%.
Пример 2
1000 г диффузионного сока с чистотой 87,80% нагревают до температуры 55°C, добавляют 2,0 г пищевых волокон (0,2% к массе сока), перемешивают в течение 6 мин, фильтруют. Далее проводят теплую предварительную дефекацию при температуре 60°C, основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование и II сатурацию с получением очищенного сока с чистотой 91,82%. Таким образом, эффект очистки составляет 35,89%. Расход извести на очистку 2,55%. Данные анализа представлены в таблице 1.
Пример 3
Способ очистки осуществляют аналогично примеру 2, но количество пищевых волокон 0,35% к массе сока, температура при адсорбции 58°C. Данные анализа представлены в таблице 1.
Пример 4
Способ очистки осуществляют аналогично примеру 2, но количество пищевых волокон 0,50% к массе сока, температура при адсорбции 60°C. Данные анализа представлены в таблице 1.
Таблица 1
Сок
Чистота, %
Расход адсорбента, % к массе сока
Температура сока при адсорбции, °C
Расход извести на очистку, %
Эффект очистки, %
Диффузионный
87,80
-
-
-
-
Сок, очищенный по известному способу
90,10
0,3
85
2,80
20,92
90,96
0,4
87
2,85
28,48
91,40
0,5
90
3,00
32,28
Сок, очищенный по предлагаемому способу
91,82
0,2
55
2,55
35,89
92,21
0,35
58
2,50
39,20
91,84
0,5
60
2,52
36,06
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ очистки диффузионного сока с пищевыми волокнами, взятыми в количестве 0,2-0,5% к массе сока, обеспечивает повышение эффекта очистки на 3,61-4,78% по сравнению с известным способом. Расход извести сокращается на 15-17%.
Нагревание сока до температуры ниже 55°C или выше 60°C приводит к ухудшению эффекта очистки. Если количество адсорбента брать меньше 0,2% или больше 0,5%, то эффект очистки также резко снижается.
Предлагаемый способ очистки позволяет повысить эффект очистки диффузионного сока, снизить расход извести и снизить себестоимость сахара.