Способ получения диффузионного сока из свеклы
Изобретение относится к технологии получения сахара. Цель изобретения заключается в уменьшении количества коллоидных веществ в соке и улучшении его качества. Способ получения диффузионного сока заключается в том, что сахарную свеклу изрезают в стружку с одновременным ее ошпариванием путем проведения резки свеклы в диффузионном соке, нагретом до 75 - 85°С. В процессе резки в диффузионный сок вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1 - 2 кг на 1 т свеклы. Присутствие ионов щелочно-земельных металлов в диффузионном соке в момент резки свеклы позволяет им проникать в микротрещины стружки, это упрочняет стружку, улучшает качество диффузионного сока. 1 ил., 7 табл.
СОЮЗ СОВ:ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 13 0 1/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ обменнике 3 до 75-80 С. После включения свеклорезки 1 в бункер 4 подают корнеплоды, которые режутся ножами, установленными на диске 5. Одновременно с корнеплодами в бункер 4 вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1-2 кг на 1 т свеклы. Образуемую сокостружечную смесь с ошпаренной стружкой подают в головную часть диффузионного аппарата 2.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ О(НТ СССР (2,) 4317973/31-13 (22) 19.10,87 (46) 30.05.90. Бюл. "" 20 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности и Курский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института сахарной промышленности (72) g.R.Îçåðîâ, A.P.ÑàïðîíoR, Э.А,Кирута и Б.Н.Корень (53) 664.1.038 (088.8) (56) Патент IMP II 104555, кл. С 13 П 1/08, 1974.
Авторское свидетельство СССР
М 1392098, кл. С 13 D 1/10, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯИффУЭИОННОГО
СОКА ИЗ СВЕКЛЫ (57) Изобретение относится к технолоИзобретение относится к технологии получения сахара, а именно к способам получения диффузионного сока в свеклосахарном производстве.
Цель изобретения - уменьшение количества коллоидных веществ в соке и улучшение его качества, На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.
Способ осуществляют следующим образом.
Сахарную свеклу режут на стружку в свеклорезке 1 с одновременным ошпариванием получаемой стружки путем проведения резания свеклы в диффузионном соке, поступающем из диффузионного аппарата 2 и нагретом в тепло„„SU„, 15 7629 А1
2 гии получения сахара. Цель изобретения - уменьшение количества коллоидных веществ в соке и улучшение его качества. Способ получения диффузионного сока заключается в том, что сахарную свеклу изрезают в стружку с одновременным ее ошпариванием путем проведения резания свеклы в диффузионном соке, нагретом до 75-85 С.
В процессе резки в- диффузионный сок вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1-2 кг на 1 т свеклы. Присутствие ионов щелочно-земельных металлов в диффузионном соке в момент резания свеклы позволяет им проникать в микротрещины стружки, это упрочняет стружку, улучшает качество диффузионного сока. 1 ил., 7 табл.
Для более глубокого проникновения ионов щелочно-земельных металлов в стружку предлагается вводить их на стадии резания корнеплодов, т.е. в свеклорезку. Присутствие ионов щелочно-земельных металлов в диффузионном
1567629 ионов щелочно-земельных металлов внутри стружки ускоряет физико-химические изменения, проникновение же ионов внутрь стружки достигается только в 40 случае резания свеклы в диффузионном соке в присутствии ионов, а не в процессе экстракции, когда ионы могут проникать только на незначительную глубину.
При резании свеклы в диффузионном
45 соке поверхность стружки не соприкасается с воздухом.и не окисляется.
Уже одно это способствует снижению неучтенных потерь сахара на диффузии, Кроме того, такая floBBpxHQGTb и особенно внутренние частицы стружки обладают повышенной химической активностью к ионам щелочно-земельных металлов. С другой стороны, только с помощью резания в соке, содер55 жащем ионы, возможно проникновение их внутрь стружки (по микротрещинам) вследствие интенсивного обмена внусоке в момент безания свеклы позволяет при механической деформации стружки проникать в ее микротрещины ионам вместе с диффузионным соком. Механической деформации при свекловичном резании подвергавтся буквально каждая частичка свекловичной стружки.
Если при тепловом воздействйи на стружку начинается ее плазмолиз в присутствии ионов (когда скорость прогрева и скорость проникновения ионов внутрь стружки близки), то продолжительность плазмолиэа сокращается, так как избыточное присутствие, например, ионов кальция в стружке уже вызывает плазмолиз за счет химического взаимодействия ионов с частицами стружки. Температура прогрева стружки, необходимая для плазмо- 20 лиза, снижается, так как плазмолиз стружки в данном случае протекает не только под воздействием температуры, но и от присутствия ионов, которые вступают в химическое взаимодействие 25 с частицами стружки. При этом проявляются свойства повышенной реакционной способности введенных ионов, потому.что они взаимодействуют с частицами стружки, не соприкасающимися с воздухом. Если же частицы стружки сначала соприкасались с воздухом, а лишь после этого — с ионами, то их связь слабее.
Прогрев стружки изменяет ее физико-химическое состояние. Присутствие тренней жидкости стружки на наружную, так как резание свеклы в общем есть физический процесс. Активностью наp Hblx частиц ИОжнО воспОльзоваться и после получения стружки в соке, вводя добавки в экстрактор ° Тогда активность внутренних частиц стружки, а их подавляющее большинство, остается неиспользованной вследствие их недоступности к этому времени для ионов. Внутренние частицы стружки становятся доступными для ионов лишь в моменг резания свеклы в соке, содержащем ионы щелочно-земельных металлов.
Пример 1 ° Берут 10 кг свеклы низкого качества, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы качественные показатели этих порций были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сока (рН 6,1; СВ 11,44; Дб 84,33), нагревают до 90 С и делят на две равные порции по 6 л.
В первую порцию нагретого сока вводят добавки ионов кальция в виде порошкообраэного Са(ОН) в количестве 5 г (или 1 кг на 1000 кг свеклы). После этого первую порцию нагретого сока с добавкой помещают в лабораторную дисковую свеклорезку так, чтобы диск с ножами был покрыт соком. Затем в свеклорезку загружают первую порцию свеклы и осуществляют резание в стружку желобчатой формы. Полученную таким образом стружку с температурой о
50 С освобождают от сока, помещают в лабораторную диффузионную установку Красильщикова. Продолжительность экстракции 60 мин. Температуру сокостружечной смеси при экстракции выдерживают: максимальную 72 С, в хвостовой части аппарата 45 С. Температуру сока на выходе из диффузии поддерживают около 42 С. Полученный диффузионный сок имеет показатели: рН 6,0; йб 78,9Ф; содержание веществ, осаждаемых спиртом 1,097 на 100 г СВ.
Затем в дисковую свеклорезку помещают вторую порцию нагретого сока без добавок и вторую порцию свеклы. Полученную желобчатую стружку отделяют от сока и помещают в лабораторную диффузионную установку. В соответствии с известным способом добавку 5 г порошкообразного Са(OH) производят в питательную воду на диффузию. Последовательность операций, длитель5
15676 ность и температурный режим экстракции в лабораторной установке аналогичны первому случаю. Полученный диффузионный сок имеет показатели: рН 5,9; Яб 78,1>,; содержание веществ, осаждаемых спиртом 1,373 г на 100 г
СВ.
Пример 2 ° Берут 10 кг свеклы несколько лучшего качества, чем в 10 примере 1, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы их качественные показатели были близки. От1новременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сока по примеру 1, нагревают до 90 С и делят на две равные порции (по 6 л). R остальном опыт проводят по примеру 1.
В первом случае при резании свеклы в среде диффузионного сока в при- 20 сутствии 5 г порошкообразного Са(ОН) получают диффузионный сок с показателями: рН 6,0; 06 81,8i содержание веществ, осаждаемых спиртом 1,063 г на 100 r СВ. Во втором случае, когда 25 резание свеклы производят в таком же по качеству диффузионном соке, как в первом, но без добавки Са(ОН),, получают диффузионный cGk с показ. телями: рН 6,1; Пб 80,7i; содержа: ие ве- 10 ществ, осаждаемых спиртом, 1,206 на
100 г СВ. При этом добавку в количестве 5 г Са(ОН). произв. дят в питательную воду на диффузии, П р и M е р 3. Берут 10 к свеклы лучшего качества, чем в примере 2, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы качественные показатели свеклы были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диф 40 фузионного сока (рН 6,1; ГR 11,4tt; цб 84,31) того же качества, что и в примере 1, нагревают до 90 C и делят на две равные порции (по 6 л).
В остальном опыт проводят анало- 45 гично примерам 1 и 2 °
В первом случае при резании свеклы в среде диффузионного сока в грисутствии .;обавки 2 г порошкообразного Са(ОН) получают диффузионный сок с показателями: рН 6,0; Пб 82,4 ; содержание веществ, осаждаемых спиртом, 0,874 г на 10 г CB. Во втором случае, когда резание свеклы производят в таком же по качеству диффузионном соке, как в первом, но без добавки Са(ОН) в процессе резания, получают диффузионный сок с показателями: рН 6,0; цб 81,4Ф; содержание
29
6 веществ, осаждаемых спиртом, 1,066 г на 100 г СВ. При этом добавку Са(ОН) в количестве 5 г производят е питательную воду, подаваемую на диффузию.
Пример 4. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 3, делят на две равные порции (по 5 кг) так, чтобы качественные показатели свеклы были близки. Одновременно берут 12 л ранее приготовленного диффузионного сока (рН 6,1; СВ 11,4Ф;
16 84,34) того we качества, что е примере 1, нагревают до 90 Г и делят на две равные порции (по 6 л).
R остальном опыт проводят аналогично примерам 1-3.
В первом случае при резании свеклы в диффузионном соке в присутствии добавки 5 r порошкообраэного Са(ОН) получают диффузионный сок с показателями: рН 6,2; Чб 83,84; содержание веществ, осаждаемых спиртом, 0,677 г на 100 г CB. Во втором случае, когда резание свеклы производят в таком же по качеству диффузионном соке, как в первом, но без добавки Са(ОН) в процес е резания, получают диффузионный сок с показателям 1: рН 6,2; l6 83,11; содержание веществ, осаждаемых спиртом, 0,810 г на 100 г ГВ.
Пример 5. Берут 1О кг свеклы лучшего качества, чем в примере 4. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-4.
В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,4;
Цб 85,34; солержание веществ, осажденных спиртом, 0,612 г на 100 г CR.
Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,2;
Цб 84,0ь; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,772 г на 100 г CR.
li р и м е р 6. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 5. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-5.
В первом случае получзют диффузионный сок с показателями: рН 6,5;
<6 87,23; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,493 г на 100 г СВ.
Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,4; Дб
86,33; .содержание веществ, осажденных спиртом, 0,593 r на 100 г СВ.
Пример 7. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 6. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-6.
1567629 в
15
20
В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,7;
Дб 88,63; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,494 r на 100 г СВ.
Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 5,6;
Дб 88,03; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,570 г на 100 г СВ.
Пример 8. Берут 10 кг свеклы лучшего качества, чем в примере 7. В остальном опыт проводят аналогично примерам 1-7.
В первом случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,6;
Дб 89,3Ф; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,433 г на 100 г СВ.
Во втором случае получают диффузионный сок с показателями: рН 6,5; Дб
88,8Ф; содержание веществ, осажденных спиртом, 0,489 г на 100 г CB.
В табл, 1 приведены сравнительные данные по качеству получения диффузионного сока.
Пример 9. Резание свеЮы в стружку производят в диффузионном соке одного и того же качества (рН 6,1; СВ 11,4Ж; Дб 84,33) и нагретого до одинаковой температуры о
85 С, при этом процесс осуществляют аналогично описанному, изменяя лишь реагенты, вводимые в диффузионный сок.
В табл. 2-7 приведены данные, полученные при введении ионов щелочноэемельных металлов в виде щелочей или их солей (в табл. 2 - при введении щелочи Са(ОН), в табл. 3 - при введении соли CaSO, в табл. 4 - при введении щелочи гидроксида магния
Ng(OH) ; в табл. 5 - при введении соли МАЗО ; в табл. 6 - при введении щелочи гидроксида бария Ва(ОН), в табл. 7 - при введении соли BaSO ).
Как видно из полученных данных, при введении ионов щелочно-земельных металлов в виде щелочей или их солей наилучшие показатели по снижению содержания коллоидных веществ в диффузионном соке и, как следствие, повышение его качества получены при введении
1-2 кг на 1 т свеклы. При этом снижается содержание коллоидных веществ в диффузионном соке, упрочняется стружка, повышается эффект очистки на диффузии. Кроме того, плазмолиэ стружки и экстракцию можно проводить при более низкой температуре, что в свою очередь приводит к экономии топлива. формула и эобрете ни я
Способ получения диффузионного сока из свеклы, предусматривающий ее резание в нагретом диффузионном соке с одновременным ошпариванием и экстракцию в диффузионном аппарате, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения количества коллондных веществ в соке и улучшения его качества, в процессе резания в диффузионный сок вводят ионы щелочно-земельных металлов в виде щелочи или соли в количестве 1-2 кг на 1 т свеклы.
1567629
Э 1 1
3э)о
Cg С!
IP
Y о о а са
Z Сд
1 I у с
1 Э
I CZ O о z и!
С Ф Z ь с- э лм
01 О о о.т лсч м
С Л 0!
CO О О -Т о ооо с Ф о
1С Хо ь ос
1-1
1 дМ
1
1 IO
I cl
I
1 д
1 х
1 1
I
1 ФР
1
1 СО
1 1!
ТCO МСЧ
О1 CO
СО л ср сч мю
СО Сб CO СО лм о о с! щ
О О— ч> м o cn са сч сл сч О ч:!
О!
CO
-д
Cl
CO м сч N
1
I т а еч-Ф ол
ООО
К> .О О
I 1 1
Ф с о
1 э
СС
O z
I > Z
1 а с m z
Ь Г Э С
v С о сэ «
КЫсСХ
ОЭсдЬ
С m O
МФiООСЧМО
Г О со Л01Л
СЧ ОСС! ЛИСС
Ф L.
Z o
О О
oîoo
» 1
В!
e t
Z 1
1» 1
1 сд 1
Г 1 о
Э I
0 I
Y 1
К 1
tll 1
Г 1
tC 1! 1
Ф 1
Y 1 о с
I
1 00
I
1 tO
1 С
t л т о
1о
CO О М а ОCOCO л ц.> со са ср са > со
СС!СЧCO0 СО Ю О СС!
C.o
1 х
I с! л
Z о
Iи
Э с)
О О 01mÎ вЂ” с—
1
I дд
1
1 CQ
1 С!
I
1
1
1.сс IO0t0tWO0! мсч сч сч мсч сч о
1
1 Х а
В СЛ .О сО м м
Ф -дс
ОО CO
I дд
1 IO
1 с!
t0 с 1 м о о
u a с т с т э о
1- а е о д! 1е о
Y о с m э
Z
Щ
Р)
m а дЕ
1
I CO
I с!
1
1
1 т а
1 ь с с к
cZ m о Ф
Ф О О О О сО ъО О ъО ЧЭ
СЧМ ВО ЛСО
z а а э
С: Z
1
I
m I
1
I
1 с
tO 1
Ф 1
О 1
I
1
I
I
1
1
1
1
1
1
I
1
I
1 !
1
I
1
1
I
I
1
1
1
1 с
I
1
1
I !
t !
1
1
I
I
I
1
I
1
1
1
I
1
I
1
1
1
I
I
I
m $ Y m Л э а zuéz
М O CXO Z O
y ga g WCZO Y оu3t.mmnu о
1 Ж
ЭЧ»1 O
3 ст Л Z
1
1
1
1
I
» 1
tO о о о с
U 1
О 1 с
1» о о о
Z 1 Э
Z I сд
Э I
7 1
»
С
О! Э с 1 а с
Ф 1 о
О 1C сд I
О
I о х
С 1
<б мо ла
° ° 1 олаф Оо О
Гс СЧ ° оа о лм01
Ф о — оо сп о сч сч -т са О О О ОО мммммм
Ф д
OO CO CO CO 00 СО мW м
О СЛ оо м
О! м -Ф о о а м
СО 01
00 CO
CO сЧ о
1567629
12 аблица 2
Качество исходного сока, в котором производили резание свеклы
Качество сока, полученного после экстра кции
Дб диф. сока,Ф
Цб, Ф
Температура, С
84,3 85
В4,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
85,7 0,662
86,1 0,604
86,3 . 0,598
86,2 0,605
85,9 0,659
Таблица 3
Цб диф. сока,Ф
Количество диффузионного сока, в котором производили резание свеклы
Цб, Температура, С
85,6 0,649
86,0 0,595
86,1 0,600
86,1 0,587
85,7 0,641
Таблица 4
Дб диф. сока,3
Содержание колКачество диффузионного сока, в котором производили резание свеклы
Дб, Ф Темпе рату0 ра, С
Количество щелочи, r на
1 кг свеклы
0,9
1,0
1,5
2,0
2,1
Количество соли,г на 1 кг свеклы
О 9
1,0
1 5
2,0
2,1
Количество щелочи, г на
1 кг свеклы
О 9
1,0
1 5
2,0
2,1
84,3
84,3
84,3
84,3
84,3
84,3
84,3
84,3
84,3
84,3
86,0
86,7
86,9
86,8
85,9
Содержание коллоидных веществ в диффузионном соке, г на 100 r
СВ
Содержание коллоидных веществ в диффузионном соке, r на 100 r
СВ лоидных веществ в диффузионном соке, r на 100 г
СВ
0,588
0,526
0,500
О 572
1567629
Таблица 5
Качество диффу-зионного сока, в котором производили резание свеклы
Количество
Лб диф. сока,Ф соли г на 1 кг свеклы
Цб, 4
Температура, С
Т а б л и ц а 6
Содержание кол 16 циф. сока,i
Качество диффузионного сока, в котором производили резание свеклы
Количество щелочи, г на
1 кг свекпы
Температура, С
85,8 0,629
86,4 0,583
86,6 0,579
86,5 0,581
85,7 0,635
Таблица 7
Содержание колцб диф. сока, Ф
Количество соли г на 1 кг свеклы
Дб, Температура, С
84,3 85 85,1 0,677
84,3 85 85,8 0,600
84,3 85 85,9 0,603
84,3 85 85,7 0,601
84,3 85 85,0 0,659
0,9
1,0
1,5
2,0
2,1
0,9
1,0
1,5
2,0
2,1
0,9
1,О
1,5
2,0
2,1
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
84,3 85
Качество диффузионного сока, в котором производили резание свеклы
86,1
86,7
86,9
86,8
86,2
Содержание коллоидных веществ в диффузионном соке, г на 100 г
СВ
0,573
0,514
0,500
0,509
0,55" лоидных веществ в диффузионном соке, г на 100 г
СВ лоидных веществ в диффузионном соке, г на 100 r
СВ
1567629
СОР4 гл v
Составитель Г. Лошкарева
Редактор M. Петрова Техред M.яндык Корректор М. Кучерявая
Заказ 1302 Тираж 305 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 415
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101
