Способ получения кристаллической глюкозы

 

Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, в частности к технологии получения кристаллической глюкозы. Целью изобретения является ускорение процесса получения кристаллической глюкозы и повышение качества глюкозы II продукта. Способ предусматривает очистку крахмального гидролизата, его сгущение до сиропа, приготовление затравочного утфеля I продукта путем смешивания кристаллов глюкозы II продукта и сиропа в соотношении 1:(1,9 - 2,1) при перемешивании в течение 10 - 12 мин с последующим добавлением сиропа до достижения содержания кристаллов глюкозы 8 - 10% к массе утфеля. Утфель I продукта кристаллизуют путем охлаждения, центрифугируют с отделением кристаллов глюкозы I продукта от оттека. Последний очищают и готовят затравочный утфель II продукта с очищенным оттеком в соотношении 1:(1,9 - 2,1) при перемешивании в течение 10 - 12 мин с последующим добавлением очищенного оттека I продукта до содержания кристаллов 10 - 12% к массе утфеля. Утфель II продукта кристаллизуют путем охлаждения и центрифугируют с получением кристаллов глюкозы II продукта и гидроля.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И}

А1 (з1)з С 13 К 1 10

3 ЕГИН3

6ЦГмд}!3 1 л;..1Ы с,. Г и(.} E

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СЮЗДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетенийм и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4442978/3l-13 (22) 17.06.88 (46) 07.04,90, Бюл. 9 l3 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности (72) В.С. Штерман, И.Н. Нестерова, А,P. Сапронов, М.С. Жигалов и И.P. Ханухов (53) 664.162.065.2(088.8) (56) Сахарная промышленность, 1986, У 6, с. 48-50.

Инструкция по производству гидратной кристаллической глюкозы. - М.:

Минпищепром СССР, 1982, с, 56. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ

ГЛ1ОКОЗЫ (57) Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, в частности к технологии получения кристаллической глюкозы. Целью изобретения является ускорение процесса получения кристаллической глюкозы и новьш}ение качества глюкозы Ы продукта. Способ

Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности, в частности к технологии получения кристаллической глюкозы.

Цель изобретения - ускорение процесса и повышение качества кристаилической глюкозы.

Способ осуществляют следующим образом.

Сироп, полученный путем очистки и сгущения выпариванием крахмальиого гидролизата, направляют на приго2 предусматривает очистку крахмального гндролнзата, его сгущение до сиропа, приготовление затравочного утфеля I продукта путем смешивания кристаллов глюкозы IE продукта н сиропа в соотношении 1:(1,9-2,1) прн перемешивании в течение 10-12 мин с последующим добавлением сиропа до достижения содержания кристаллов глюкозы 8-10Х к массе утфеля. Утфель I продукта кристаллнзуют путем охлаждения, центрифугируют с отделением кристаллов глюкозы Х продукта от оттека. Последний очищают и готовят эатравочный утфель ТЕ продукта с очищенным оттеком в соотношении 1:(!,9-2,!) при перемешивании в течение 10-12 мин с последующим добавлением очищенного оттека I продукта до .содержания кристаллов 10-127. к массе утфеля. Утфель EI продукта кристаллизуют путем охлаждения и центрифугнруют с получением кристаллов глюкозы IE продукта и гидроля, товление затравочного утфепя I кристаллизации, При этом в него вводят 810Х к массе начального утфеля кристаллов глюкозы IE кристаллизации, 1 получаемых при центрифугировании глюкоэиого утфеля EI кристаллизации.

Предварительное приготовление затравочных утфелей íà I u II ступенях кристаллизации позволяет устранить снижение глюкозного эквивалента крис-, таллиэуемых сиропов,.происходящее при составлении в качестве затравки

1555367 утфеля предыдущей кристаллизации, Установлено, что это обеспечивает значительное повышение скорости кристаллизации глюкозы и, соответственно, сокращение длительности процесса кристаллизации, Использование для создания кристаллической основы при проведении процесса I кристаллизации кристаллов 10 глюкозы ХХ кристаллизации сокращает их требуемое количество по сравнечию с применением для этой цели кристаллов I кристаллизации, что повышает производительность кристаллиэационно- 15 го оборудования и сокращает общее время кристаллизации. Зто является следствием того, что кристаллы глюкозы, получаемые на II ступени кристаллизации из растворов с пониженным значением глюкоэного эквивалента, имеют меньшие размеры и, соответственно, большую удельную поверхность по сравнению с кристаллами I кристаллизации. 25

Повышение качества глюкозы II продукта.

Вначале кристаллы IX продукта сме" шивают в течение 10-12 мин с глюкозным сиропом в соотношении 1:1-,9-2 1. 30

3а счет взаимного трения кристаллов происходит интенсивная очистка их поверхности от пленки межкристального раствора с низким значением глюкозного эквивалента, затрудняющей 35 в дальнейшем процесс кристаллизации.

После этого добавляют остальную часть сиропа до достижения содержания кристаллов глюкозы 8-10% к массе утфеля. Приготовленный утфель I про- 40 дукта направляют на кристаллизацию, После проведения процесса кристаллизации готовый глюкоэный утфель центрифугируют. Основную часть кристаллов глюкозы Х продукта направляют на вы- 45 сушивание.

Оттек очищают, сгущают и используют для приготовления затравочного утфеля XX кристаллизации путем смешивания с кристаллами I продукта, составпяющнми 10-12% к массе начального утфеля.

Зти кристаллы имеют большие размеры и меньшее число дефектов кристаллической структуры по сравнению с крис- 55 таллами XX продукта, В результате создаются более благоприятные условия проведения процесса кристаллизации ут" феля XX продукта за счет упорядочения диффузии молекул глюкозы к поверхности кристаллов и встраивания их в кристаллическую решетку глюкозы, Уменьшается также роль процессов окклюэни примесей и красящих веществ внутри кристаллов.

Кристаллы глюкозы Т продукта смешивают с очищенным оттеком в течение

l0"12 мин в соотношении 1:1,9-2,1 а затем готовят утфель II продукта, вводя, остальную часть глюкозного раствора до содержания кристаллов 1012% к массе утфеля.

При смешивании кристаллов глюкоsbt I продукта с относительно неболь-. шим количеством глюкоэного раствора происходит. некоторое измельчеиие кристаллов, что сокращает их количество, требуемое для создания необхо-. димой поверхности кристаллизации. Зта предотвращает при кристаллизации протекание процессов вторичного зародышеобразования, связанное с замет-. ным ухудшением способности глюкозного. утфеля к центрифугированию и снижением качественных показателей кристаллической глюкозы.

После проведения кристаллизации утфель ТТ продукта центрифугируют и часть его кристаллов используют для приготовления утфеля ? продукта. Основную часть кристаллов ?Х продукта высушивают. Иежкристальный оттек XX продукта — гидрол, являющийся побочным продуктом производства, направля" ют на дальнейшие операции, Il р и м е р 1 (по известному способу). Крахмальный гидролизат очищают, сгущают выпариванием, получая снроп с глюкоэным эквивалентом (ГЗ) 94Х.

Готовят утфель У продукта путем сме" шивания в течение l2 ч сиропа с затравочным утфелем, в качестве которого используют 30% утфеля предыдущего цикла кристаллизации с уже истощенным межкристальным раствором. После смешивания глюкоэный эквивалент межкристального раствора равен 92,4Х>

Кристаллизацию утфеля Х продукта проводят его охлаждением от 45 да

28 С в течение 90 ч, При кристаллизации получают 38Х кристаллов гидратной глюкозы к массе сиропа. Полученный утфель Т продукта центрифугнруют и получают глюкозу X продукта цветностью 0,078 ед. оптической плотности и прозрачностью 81Х.

5 15553

Оттек I продукта с ГЭ 85,9Х очищают, сгущают и готовят утфель II про" дукта путем смешивания в течение 12 ч с затравочным утфелем, в качестве

5 которого используют 30 . утфеля предыдущего цикла кристаллизации, После смешивания глюкоэный эквивалент межкристального раствора равен 84Х, Кристаллизацию утфеля II продукта осуществляют охлаждением от 45 до

28 С в течение 168 ч. При кристаллизации получают 38Х кристаллов глюкозы ХХ продукта к массе сиропа. Утфель II продукта центрифугируют, получая кристаллы глюкозы II продукта цветностью 2,46 ед. оптической плотности и прозрачностью 56Х и гидрол с ГЭ равным 74,6Х. Кристаллы растворяют и клеровку направляют в линию кристаллизации Х продукта, Суммарное время получения кристаллической глюкозы с учетом того, что часть выкристаллизовавшейся глюкозы, составляющая 33,8 к общей массе 25 кристаллов, возвращается на повторную кристаллизацию и выход глюкозы равен только 66,2 от возможного, составляет 146,8 ч.

Пример 2, Крахмальный гидролизат очищают, сгущают выпариванием и получают глюкозный сироп с ГЭ 94Х, Готовят затравочный утфель I продукта путем смешивания кристаллов глюкозы ХХ продукта и сиропа в соотноше35 нии 1:2,1 и перемешивания в течение

10 мин. Затем вводят остальную часть сиропа. Содержание кристаллов глюкозы в начальном утфеле Х кристаллизации составляет 8 „

Проводят кристаллизацию Х продукта охлаждением утфеля от 48 до 30 С в течение 48 ч. При кристаллизации получают 38 кристаллов гидратной глюкозы к массе сиропа. Утфель цент- 45 рифугируют и получают глюкозу I продукта цветностью 0,082 ед, оптической плотности и прозрачностью 82Х.

Оттек очищают, сгущают выпаривани" ем и получают глюкозный раствор с ГЭ

88,8Х, который направляют на приготовление утфеля II продукта. Для приготовления эатравочного утфеля смешивают кристаллы глюкозы Х продукта и глюкоэный раствор в соотношении 1 211 55 в течение 10 мин. Затем вводят осталь" ную часть глюкозного раствора. Содержание кристаллов глюкозы в начальном утфеле II продукта составляет 10Х, 67 6

Проводят кристаллизацию II продукта о охлаждением утфеля от 48 до 30 С в течение 79 ч. При кристаллизации получают 38 кристаллов к массе глюкоэного раствора, направленного на кристаллизацию. Утфель центрифугируют и получают кристаллы глюкозы II продукта цветностью 0,1 ед. оптической плотности и прозрачностью 80Х. Полученный гидрол с ГЭ 79,9Х выводят из производства.

Кристаллы глюкозы I u II продукта, соответствующие по своим качественным показателям требованиям стандарта, направляют на высушивание. Выход кристаллической гидратной глюкозы в пересчете на безводную составляет

75 к массе глюкозы, содержащейся в сиропе.

Суммарное время кристаллизации с учетом получения на I стадии 66,2Х кристаллов гидратной глюкозы по отношению к их общему количеству и на

II ступени кристаллизации 33 8Х кристаллов, составляет 75 ч.

П р и и е р 3. Получение глюкоэного сиропа проводят аналогично примеру 1. Готовят затравочный утфель Х продукта путем смешивания кристаллов глюкозы II продукта и сиропа в соотношении 1:2,0 и перемешивания в течение 11 мин. Затем вводят остальную часть сиропа, Содержание кристаллов глюкозы в утфеле I продукта составляет 9% ° Далее проводят процесс кристаллизации аналогично примеру 2 в течение 46 ч. При кристаллизации получают 38Х гидратной глюкозы к массе сиропа.

Сокращение времени кристаллизации по сравнению с примером 2 обусловлено уменьшением соотношения между сиропом и кристаллами глюкозы и увеличением времени перемешивания начального утфеля на первой стадии его приготовления, что создает более благоприятные условия для удаления пленки межкристального раствора с низким значением глюкозного эквивалента, затрудняющей, процесс кристаллизации, а также увеличением общего количества используемой кристаллической основы.

Утфель центрифугируют и получают глюкозу Х продукта цветностью

0,082 ед. оптической плотности и прозрачностью 82Х. Оттек очищают, сгущают выпариванием и получают глюкоэный раствор с ГЭ 88,8, который на1555367 правляют на приготовление утфеля II продукта. Для этого смешивают кристаллы глюкозы Х продукта .и глюкозный раствор в соотношении 1:2,0 и перемешивают эатравочный утфель в течение мин. Затем вводят остальную часть глюкозного раствора. Содержание глюкозы в утфеле ХХ продукта составляет

l1, Далее проводят процесс II крис" таллизации аналогично примеру 2 в те-" чение 77 ч. При кристаллизации получают 38Х кристаллов к массе глюкоэного раствора. Утфель центрифугируют и получают глюкозу ХХ продукта цветностью 0,1 ед. оптической плотности и прозрачностью 80 . Гидрол с ГЗ

79,9Х выводят иэ производства.

Кристаллы глюкозы Х и ХХ продукта, соответствующие по своим качественным характеристикам требованиям стан- дарта, направляют на высушивание.

Выход кристаллической глюкозы аналогичен примеру 2.

Суммарное время кристаллизации 25 составляет 72 ч.

Пример 4. Получение глюкозного сиропа проводят аналогично приме" ру 2 ° Готовят затравочный утфель I

«ристаллизации путем смешивания крис- 3О таллов глюкозы II продукта и сиропа в соотношении 111,9 и перемешивания в течение 12 мин. Затем вводят остальную часть сиропа. Содержание кристаллов глюкозы в утфеле Х продукта составляет 10 ° Далее проводят процесс кристаллиза ™ ч утфеля I продукта аналогично примеру 2 в течение

45 ч ° При кристаллизации получают 38Х

ГидратнОй ГлюкОэы к массе сирОпа 40

Утфель центрифугируют и получают глюкозу I продукта цветностью 0,082 ед. оптической плотности и прозрачнос" тью 82Х.

В связи с увеличением времени пе- 45 ремешивания и уменьшением соотношения между сиропом и кристаллами глюкозы по сравнению с примером 3 проис" ходит повышенное измельчение кристалловр используемых таллической основы. В результате этвго â процессе кристаллизации получен утфель с ухудшенным гранулометрическим составом кристалллов, содержащий значительную долю кристаллов мелких фракций, Увеличение количества используемой кристаллической основы по сравнению с примером 3, вызывает также повышение содержания кристаллов в готовом утфеле, что приводит к возрастанию его вязкости и затрат энергии на перемешиванив. В целом это затрудняет отделение мвжкристального оттека и увеличивает время центрифугирования полученного утфеля.

Затем оттек очищают, сгущают выпариванием и получают глюкозный раствор с ГЭ 88,8Х, который направляют на приготовление эатравочного утфеля II продукта. Для этого смешивают кристаллы глюкозы I продукта и глюкозный раствор в соотношении 1:1,9

8 течение 12 мин. Далее добавляют ос.тальную часть глюкоэиого раствора.

Содержание кристаллов глюкозы в утфеле ХХ продукта составляе 12 .. Проводят процесс его кристаллизации аналогично примеру 2 в течение 76 ч. При кристаллизации получают 38 . кристаллов к массе глюкоэиого раствора. Утфель центрифугируют и получают глюкоsy II продукта цветностью 0,1 ед. оптической плотности и прозрачностью

80 . Гидрол с ГЗ 79,9 выводят из производства.

При центрифугировании утфеля. в результате повышения содержания кристаллов в начальном утфеле, уменьшения соотношения между сиропом и кристаллами на начальной стадии приготовления утфеля и увеличения времени перемешивания происходит ухудшение способности готового глюкозного утфеля к центрифугнрованию по причинам, указанным выше °

Кристаллы глюкозы I и ХХ продукта, по своим качественным характеристикам отвечающие требованиям стандарта, иа! правляют на высушиванив. Выход кристаллической гидратной глюкозы аналогичен примеру 2.

Суммарное время кристаллизации составляет 71 ч, Пример 5. Получение глюкозного утфеля проводят аналогично примеру 2, Готовят затравочный утфель Х продукта путем смешивания кристаллов глюкозы ХТ продукта и сиропа в соотношении 1:2,3 и перемешивания утфеля в течение 8 мин. Затем вводят остальную часть сиропа. Содержание крис-. таллов глюкозы в утфвле Т продукта составляет 6Х.. Далев проводят процесс вго кристаллизации аналогично приме-. ру 2 в течение 55 ч. При кристаллиэа" цин получают 38 гидратной глюкозы к массе сиропа.

1555367

15

Повышение времени кристаллизации обусловлено увеличением соотношения между сиропом и кристаллами глюкозы и сокращением времени перемешивания начального утфеля на первой стадии его приготовления. Это приводит к ухудшению условий очистки поверхности кристаллов от пленки межкристального раствора, Возрастание времени кристаллизации вызвано также уменьшением общего количества исполь" зуемой кристаллической основы.

Полученный утфель центрифугируют и получают глюкозу I продукта цветностью 0,082 ед, оптической плотности и прозрачностью 82%. Оттек очищают, сгущают выпариванием и получают глюкоэный раствор с ГЭ 88,8Х, который направляют на приготовление начального утфеля II продукта.,Для этого смешивают кристаллы глюкозы ? продукта и глюкозный раствор в соотношении

1:2,3 в течение 8 мин. Далее вводят остальную часть глюкозного раствора, Содержание кристаллов глюкозы в утфеле II продукта составляет 8Х. Проводят процесс его кристаллизации аналогично примеру 2 в течение 85 ч. При кристаллизации получают 38Х кристаллов к массе глюкоэного раствора, Утфель центрифугируют и получают глюкозу И продукта цветностью 0,1 ед. оптической плотности и прозрачностью

80%. Гидрол с ГЭ 79,9%. выводят из производства.

Кристаллы глюкозы I u II продукта, соответствующие по своим. качественным характеристикам требованиям стандарта, направляют на высушивание. Выход кристаллической глюкозы аналогичен примеру 2.

Суммарное время кристаллизации составляет 83 ч.

Таким образом, сокращение исполь зуемых íà I u II кристаллизации количеств кристаллической основы, а также увеличение соотношения между глюкозным раствором и кристаллами глюкозы и уменьшение времени перемешивания при приготовлении начальных утфелей по сравнению с примерами 2-4 приво-. дит к возрастанию времени получения кристаллической глюкозы.

Пример 6 . Получение глюкоз55 ного сиропа приводят аналогично при" меру 2 ° Готовят затравочный утфель I продукта путем смешивания кристаллов глюкозы Т1 продукта и сиропа в соотношении 1:1,7 и перемешивают утфель в течение 15 мин. Затем вводят остальную часть сиропа, Содержание кристаллов в глюкозы в начальном утфеле I проду.;та составляет 12%, Далее проводят процесс его кристаллизации ".íàëîãè÷íî примеру 2 в течение

52 ч. При кристаллизации получают 38Х гидратной глюкозы к массе сиропа, Увеличение времени кристаллизации в данном примере обусловлено сокращением соотношения между сиропом и кристаллами глюкозы, а также увеличением времени перемешивания на первой стадии приготовления начального утфвля по сравнению с примером 3, что приводит к повышенному иэмельчению кристаллов глюкозы и заметному ухудшению их исходного гранулометрического состава, что отрицательно сказывается на скорости кристаллизации глюкозы. Время. кристаллизации возрастает также за счет того, что вследствие увеличения количества используемой кристаллической основы вязкость утфеля на последних этапах кристаллизации в результате содержания большого количества кристаллов резко повышается, что сильно затрудняет процесс перемешивания утфеля и ухудшает условия диффузии молекул глюкозы к поверхности растущих кристаллов.

Полученный утфель центрифугируют, отделяя глюкозу Х продукта цветностью

0,082 ед, оптической плотности и прозрачностью 82%. Оттек очищают, сгуща-, ют выпариванием и получают глюкозный раствор с ГЭ 88,8%, который направляют на приготовление начального утфеля ТТ продукта. Смешивают кристаллы глюкозы Х продукта и глюкозный раствор в соотношении 1:1,7 и перемешивают утфель в течение 15 мин. 3атем вводят остальную часть раствора.

Содержание кристаллов глюкозы в начальном утфеле II продукта составляет

15Х. Далее проводят его кристаллизацию аналогично примеру 2 в течение

82 ч. При кристаллизации получают 38Х кристаллов к массе глюкозного раство" ра. Утфель центрифугируют и получают глюкозу 1Х продукта цветностью 0,1 ед. оптической плотности и прозрачностью

80Х, Гидрол с ГЭ 79,9% выводят из производства.

Кристаллы глюкозы I и ХХ продукта, соответствующие по своим качествен1555367

Формула и з о б р е т е н н я

Составитель Г, Лошкарева

Редактор Н. Рогулич Техред И.Ходанич . Корректор C,×åðíè

Тираж 306

Подписное

ВЯВШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно»издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ным характеристикам требованиям стандарта, направляют на высушивание, Выход кристаллической гидратной глюкозы аналогичен примеру 2.

Суммарное время кристаллизации составляет.80 ч.

Следовательно, сокращение соотношения между глюкоэчым раствором и кристаллами глюкозы, увеличение времени 10 перемешивания на стадии приготовления эатравочных утфелей Х и ХХ кристаллизации, а также увеличение количества используемой, кристаллической основы по сравнению с примерами 2-4 приводит 15 к увеличению времени кристаллизации.

Таким образом, наиболее целесообразным является проведение предлагаемого процесса кристаллизации гидратной глюкозы в две ступени с получе- 20 нием стандартной по качеству глюкозы на каждой из них, проводя предварительное приготовление начальных утфелей иа каждой ступени кристаллизации, при этом íà I ступени в сироп вводят S-IOX глюкозы ХХ кристаллиза- . ции, а на II ступени s очищейньм оттек Х кристаллизации вводят 10-12Х кристаллов Х кристаллизации, причем кристаилы глюкозы смешивают в тече- ЗО ние 10-12 мин с кристаллизуемым глюкозным раствором вначале в соотношении I:1,9-2,1, а затем вводит остальную часть раствора.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позво" аяет сократить общее время кристаллизации гццратной глюкозы на 50-60Х и повысить качество глюкозы ХХ продукта1 снизить цветность на 2,3 ед. он- 40 тнческой плотности, повысить прозрачность на 24%.

Способ получения кристаллической глюкозы, предусматривающий очистку крахмального гидролиэа, его сгущенке., до сиропа, приготовление эатравочного утфеля Х продукта, смешивание затравочного утфеля с сиропом, кристал" лизацию утфеля Х продукта путем охлаждения, центрифугирование утфеля I продукта с отделением кристаллов глюкозы I продукта от оттека, очистку последнего, приготовление затравочного утфеля II продукта, смешивание его с очищенным оттеком, кристаллизацию утфеля II продукта путем охлаждения. и центрифугирование утфеля ХХ продукта, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и повышения качества глюкозы II продукта, затравочный утфель Х продукта готовят путем смешивания кристаллов глюкозы ХХ продукта и сиропа и соот ношении 1,О:1,9-2,1 при неремешивании в течение 10-12 мин с последующим добавлением сиропа до достижения содержания кристаллов глюкозы 8-10Х к массе утфеля, а эатравочный утфель

ХХ продукта готовят путем смешивания кристаллов глюкозы Х продукта с очищенным оттеком Х продукта в соотношении 1,0:1,9"2,1 при перемешивании в течение 10-12 мин с последующим добавлением очищенного оттека I продукта до содержания кристаллов 10-12Х к массе утфеля.