Способ получения диффузионного сока

 

Изобретение относится к свеклосахарному производству, в частности к технологии получения диффузионного сока. Цель изобретения - повышение доброкачественности диффузионного сока путем уменьшения перехода в него несахаров из клеточных стенок ткани свекловичной стружки в процессе экстракции. Свекловичную стружку перед экстракцией подвергают обработке путем контактирования в течение 3 - 5 мин с нефильтрованным кальцийсодержащим соком, предварительно пересатурированным до рН 6,0 - 8,0 для образования гидрокарбоната кальция. Свекловичная стружка после обработки соком направляется в диффузионный аппарат, а отработавший на предварительной обработке стружки сок в смеси с диффузионным соком направляется на известково-углекислотную очистку.

Изобретение относится к свеклосахарному производству, в частности к технологии получения диффузионного сока. Проблема получения высококачественного диффузионного сока при минимальных потерях сахара является актуальной для всех типов диффузионных установок. Известен способ получения диффузионного сока, предусматривающий предварительную обработку свекловичной стружки перед экстракцией водным раствором моносахарата кальция при температуре ниже 15^oC. Причем раствор моносахарата кальция получают, добавляя обожженную известь, непосредственно в диффузионный сок. Недостатком этого способа является сложность его осуществления. Известен также способ, при котором свекловичную стружку обрабатывают суспензией Са(OH)₂ на стадии деэтерификации пектиновых веществ. Установлено при этом, что максимальная степень деэтерификации, равная 60%, достигается при обработке свекловичной стружки суспензией Са(ОН)₂ при температуре 25^oC в течение 10-15 мин. Недостатком такого способа является переход большого количества несахаров в сок. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения диффузионного сока, предусматривающий подготовку свекловичной стружки путем ее обработки кальцийсодержащим нефильтрованным соком I сатурации и последующую экстракцию обработанной стружки. Отделенный от стружки экстракт и остатки нефильтрованного сока I сатурации направляются в смеси на станцию отстаивания. Недостатком известного способа является отрицательное воздействие щелочности сока I сатурации (0,08-0,12% СаО) при высокой температуре (80^oC и выше) в процессе обработки свекловичной стружки. За счет взаимодействия ионов Са²⁺ гидроксида кальция, содержащегося в соке I сатурации, с анионами кислот (щавелевой, лимонной, оксилимонной и других) с образованием малорастворимых солей кальциевая щелочность переходит в калийнатриевую, способствуя переходу в раствор (диффузионный сок) не только пектиновых веществ, но и сопутствующих им гемицеллюлоз (арабана, галактона), которые не удаляются при известково-углекислотной очистке, тем самым существенно понижая доброкачественность не только диффузионного, но и очищенного соков. Цель изобретения - повышение доброкачественности диффузионного сока путем уменьшения перехода в него несахаров из клеточных стенок ткани свекловичной стружки в процессе экстракции. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения диффузионного сока, предусматривающему подготовку свекловичной стружки путем ее обработки кальцийсодержащим нефильтрованным соком и последующую экстракцию обработанной стружки, кальцийсодержащий нефильтрованный сок перед обработкой стружки сатурируют до рН 6,0-8,0 для образования гидрокарбоната кальция. Предлагаемый способ получения диффузионного сока заключается в следующем. Свекловичную стружку перед экстракцией подвергают обработке путем контактирования в течение 3-5 мин с нефильтрованным кальцийсодержащим соком, предварительно пересатурированным до рН 6,0-8,0 для образования гидрокарбоната кальция. Свекловичная стружка после обработки соком направляется в диффузионный аппарат, а отработавший на предварительной обработке стружки сок в смеси с диффузионным соком направляется на известково-углекислотную очистку. В используемом для обработки свекловичной стружки соке ионы кальция находятся в растворе в виде растворимого гидрокарбоната кальция, причем последний проводит все реакции взаимодействия с анионами, как и гидроксид кальция, но без существенного повышения рН среды. В частности, ионы кальция гидрокарбоната взаимодействуют с протопектином клеточных стенок, образуя нерастворимый протопектинат кальция, чем обеспечивается закрепление пектина и сопутствующих гемицеллюлоз в состав клеточных стенок ткани свекловичной стружки даже при длительном воздействии высоких температур. Нефильтрованными кальцийсодержащими соками для обработки стружки перед экстракцией являются: преддефектованный сок I сатурации, сок II сатурации, которые подвергаются сатурированию до рН 6,0-8,0. Сатурирование соков до указанных значений рН осуществляется с целью образования в растворе гидрокарбоната кальция, причем концентрация гидрокарбоната кальция в соке тем выше, чем глубже степень пересатурирования сока и соответственно ниже его рН. Так, при сатурировании нефильтрованного кальцийсодержащего сока от рН 8 до рН 6 содержание гидрокарбоната кальция в нем увеличивается от 1280 мг/л до 1980 мг/л. Содержащийся в соке, используемом для обработки свекловичной стружки, гидрокарбонат кальция позволяет осуществить фиксирование несахаров в клеточных стенках ткани свекловичной стружки в отсутствии пептизирующего воздействия щелочной среды. Фиксируя группу несахаров в свекловичной стружке и препятствуя тем самым их переходу и накоплению в диффузионном соке, гидрокарбонат кальция помимо этого способствует повышению модуля упругости свекловичной стружки и интенсифицирует диффузионный процесс. По данным производственных испытаний модуль упругос- ти стружки при этом повышается на 13-15%. Реологические свойства обессахаренной стружки также улучшаются. Общая упругость обессахаренной стружки повы- шается на 3-5%. П р и м е р 1. Нефильтрованный преддефекованный сок, рН 11,0, в количестве 30% от массы обрабатываемой стружки подогревают до температуры 85^oC и обрабатывают углекислым газом до рН 8,0, при этом концентрация гидрокарбоната кальция в растворе 1280 мг/л. Свекловичную стружку помещают в емкость, заливают ее полученным пересатурированным преддефекованным соком (время концентрирования 3 мин). Упругость полученной стружки составляет 78,8%. Затем проводят экстрагирование обработанной стружки на лабораторной установке. В полученном диффузионном соке определяют следующие показатели: Содержание сухих веществ, % 8,6 Доброкачественность, % 87,9 Содержание вещества кол- лоидной дисперсности (ВКД), % на 100 СВ 6,5 Полученный диффузионный сок подвергают очистке, в очищенном соке определяют: Cодержание сухих веществ, % 8,4 Доброкачественность, % 91,6 Содержание ВКД, % на 100 СВ 1,20 П р и м е р 2. Нефильтрованный сок I cатурации в количестве 30% от массы обрабатываемой стружки с рН 11,0 и температурой 85^oC обрабатывают углекислым газом до рН 7,0, при этом концентрация гидрокарбоната кальция в растворе составляет 1400 мг/л. Cвекловичную стружку помещают в емкость, заливают ее полученным пересатурированным соком I сатурации (время контактирования 3 мин). Получают стружку с упругостью 83,8% . Затем проводят экстрагирование обработанной стружки на лабораторной диффузионной установке. В полученном диффузионном соке определяют следующие показатели: Содержание сухих веществ, % 8,2 Доброкачественность, % 88,0
Содержание ВКД, % на 100 СВ 6,8
Полученный диффузионный сок подвергают очистке. В очищенном соке определяют:
Cодержание сухих веществ, % 8,0
Доброкачественность, % 91,8
Содержание ВКД, % на 100 СВ 1,12
П р и м е р 3. Нефильтрованный сок II cатурации в количестве 30% от массы обрабатываемой стружки с рН 9,5 и температурой 85^oC обрабатывают углекислым газом до рН 6,0, при этом концентрация гидрокарбоната кальция в растворе составляет 1980 мг/л. Cвекловичную стружку помещают в емкость, заливают ее полученным пересатурированным соком II сатурации (время контактирования 3 мин), при этом упругость стружки составляет 85,1%. Затем проводят экстрагирование обработанной стружки на лабораторной установке. В полученном диффузионном соке определяют следующие показатели:
Cодержание сухих веществ, % 8,0
Доброкачественность, % 87,8
Содержание ВКД, % на 100 СВ 4,5
Полученный диффузионный сок подвергают очистке. В очищенном соке определяют:
Cодержание сухих веществ, % 7,7
Доброкачественность, % 92,1
Содержание ВКД, % на 100 СВ 0,54
П р и м е р 4 (прототип). Свекловичную стружку помещают в емкость, заливают нефильтрованным соком I сатурации с рН 11,0 и титруемой щелочностью 0,11% СаО в количестве 30% от массы стружки. Время контактирования 3 мин. Полученная стружка имеет упругость 74,1%. Обработанную стружку экстрагируют на лабораторной диффузионной установке. В полученном диффузионном соке определяют следующие показатели:
Cодержание сухих веществ, % 8,2
Доброкачественность, % 87,4
Содержание ВКД, % на 100 СВ 8,1
Полученный диффузионный сок подвергают очистке и анализируют. В нем определяют:
Содержание сухих веществ, % 8,0
Доброкачественность, % 90,7
Содержание ВКД, % на 100 СВ 1,90
Как видно из примеров, увеличение степени пересатурирования (снижение рН) соков, которыми проводится обработка стружки, способствует большему снижению содержания веществ коллоидной дисперс- ности в диффузионном и очищенном соках. Использование предлагаемого способа получения диффузионного сока позволяет:
повысить доброкачественность диффузионного сока на 0,4-0,6% (очищенного на 0,9-1,4%) в сравнении с известным способом:
интенсифицировать процесс диффузии, что способствует повышению производительности завода;
повысить модуль упругости свекловичной стружки на 13-15%.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО СОКА, предусматривающий подготовку свекловичной стружки путем ее обработки кальцийсодержащим нефильтрованным соком и последующую экстракцию обработанной стружки, отличающийся тем, что, с целью повышения доброкачественности диффузионного сока путем уменьшения перехода в него несахаров и клеточных стенок ткани свекловичной стружки, кальцийсодержащий нефильтрованный сок перед обработкой стружки сатурируют до рН 6,0 - 8,0 для образования гидрокарбоната кальция.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.08.2003

Извещение опубликовано: 27.09.2004        БИ: 27/2004

---