Способ приготовления экстрагирующей жидкости для экстракции сахара из свекловичной стружки

 

Изобретение относится к производству сахара из свеклы. Цель изобретения заключается в улучшении качества экстрагирующей жидкости и, таким образом, качества экстракта. Способ приготовления экстрагирующей жидкости для экстракции сахара из свекловичной стружки предусматривает следующее: жомопрессовую воду сульфитируют диоксидом серы до рН 4,5-5,0, затем подщелачивают гидроксидом кальция до рН 11,0-11,5 и одновременно отделяют от нее образовавшийся осадок путем пропускания ее через слой фильтрационного осадка сока I сатурации. Барометрическую воду сульфитируют до рН 5,8-5,9, Осветленную жомопрессовую воду разделяют на две равные части и одну из них смешивают с сульфитированной барометрической водой, а другую вводят в последнюю перед ее сульфитацией . 3 табл. щелочной реакции ее, приводящей к увеличению пептизации пектинов. Известен способ очистки жомопрессовой воды; предусматривающий подкисление ее концентрированной серной кислотой до рН 3,5, декантацию, отделение выпавшего осадка в центробежном сепараторе и смешивание декантата с щелочной аммиачной водой. Недостатком этого способа является невысокое качество диффузионного сока вследствие прохождения реакции перехода (Л С vj со к 1 J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 13 D 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,(л)

|4) !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840482/13 (22) 18,06.90 (46) 15.05.92. Бюл. М 18 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности и Северо-Кавказский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара (72) В, И. Тужилкин, А, Р, Сапронов, Ю. И.

Молотилин, Ю. И, Сидоренко, Г. А. Вовк, В.

О. Городецкий и И, Е, Лихтцер (53) 664.1.034(088.8) (56) Пархомец А, П., Сергиенко В. И. Водоиспользование на сахарных заводах социалистических стран // ЦНИИТЭИпищепром.

Обзорная информация. Сер, Сахарная промышленность, М, 1973, с. 24.

Батанин И. И. Очистка жомопрессовой воды для непрерывно действующих диффузионных аппаратов // ЦНИИТЭИпищепром, Обзорная информация. Сер. Сахарная промышленность. M. 1977, с. 25.

Мороз О. В „Липец А. А„Корилкевич Д. Ш, Повышение адсорбции несахаров при экстракции сахарозы из свекловичной стружки,—

Сахарная промышленность, 1986, N 8, с, 20-23.

Изобретение относится к технологии получения сахара из свеклы.

Известен способ приготовления экстрагирующей жидкости для экстракции сахара из свекловичной стружки, предусматривающий подщелачивание, сатурацию, подогрев и фильтрование жомопрессовой воды, Недостатком этого способа является получение диффузионного сока невысокого качества ввиду небольшого эффекта очистки возвращаемой жомопрессовой воды и

„„ Ы „„1733474A1 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРАГИРУЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ САХАРА И3 СВЕКЛОВИЧНОЙ

СТРУЖКИ (57) Изобретение относится к производству сахара из свеклы. Цель изобретения заключается в улучшении качества экстрагирующей жидкости и, таким образом, качества экстракта. Способ приготовления экстрагирующей жидкости для экстракции сахара из свекловичной стружки предусматривает следующее: жомопрессовую воду сульфитируют диоксидом серы до рН 4,5-5,0, затем подщелачивают гидроксидом кальция до рН

11,0-11,5 и одновременно отделяют от нее образовавшийся осадок путем пропускания ее через слой фильтрационного осадка сока ! сатурации. Барометрическую воду сульфитируют до рН 5,8-5,9, Осветленную жомопрессовую воду разделяют на две равные части и одну из них смешивают с сульфитированной барометрической водой, а другую вводят в последнюю перед ее сульфитацией, 3 табл. щелочной реакции ее, приводящей к увеличению пептизации пектинов, Известен способ очистки жомопрессовой воды, предусматривающий подкисление ее концентрированной серной кислотой до рН 3,5, декантацию, отделение выпавшего осадка в центробежном сепараторе и смешивание декантата с щелочной аммиачной водой.

Недостатком этого способа является невысокое качество диффузионного сока вследствие прохождения реакции перехода

1733474 разом протопектина в гидропектин при пониженных =-начениях рН, Наиболее близком к предложенному является способ приготовления экстрагирующей жидкости для зкстракции сахара из свекловичной стружки, включающий подщелачивание гидроксидом кальция до рН

11,0-11,5 жомопрессовой воды, отделение от нес образовавшегося осадка, сульфитацию барометрической воды до рН 5,8-5,9 и смешивание осветленной жомопрессовой и барометрической воды, Недостатком данного способа является значительное содержание веществ коллоидной дисперсности в диффузионном соке„ затрудняющих последующий процесс очистки сока, При смешивании известьсодержа щей жомопрессовой воды с сульфитсодержащей барометрической водой, как показали исследования, но все коплчество кальция образует бисульфиты.

Значительная его часть идет на образование пектата кальция из растворившегося в результате воздействия гидроксил ионов пектина, Способ может быть использован на сахарных заводах, где жом отжимается до содержания сухих веществ не более 1112% к массе жома.

Цепью изобретения является улучшение качества экстрагирующей жидкости и, таким образом, качества экстракта, Способ приготовления экстрагирующей жидкости для экстракции сахара из свекловичной стружки включает подщелачивание гидроксидом кальция до рН 11,011.5 жомопрессовой воды, отделение от нее образовавшегося осадка, сульфитацию барометрической воды до рН 5,8-5,9 и смешивание осветленной жомопрессовой и барометрической воды, при этом перед подщелачиванием жомопрессовую воду сульфитируют до рН 4,5-5,0 для коагуляции колпоидов, ее подщелачивание и отделение осадка осуществляют одновременно путем пропускания подкисленной жомопрессовой воды через слой фильтрационного осадка сока I сатурации и затем ее разделяют на две равные части, причем на смешивание с сульфитированной барометрической водой направляют одну из частей подщелоченной жомоп рессовой воды, а другую часть вводят в барометрическую воду перед ее сульфитацией.

Способ осуществляют следующим обВ процессе экстракции сахаоа из свекловичной стружки жомопрессовую воду подкиспяют до рН 4,5-5,0 диоксидом серы (сульфитируют), затем подкисленную жомопрессовую воду подщелачивают и одно5

50 временно отделяют от нее образовавшийся осадок путем пропускания ее через слой фильтрационного осадка сока I сатурации, Затем фильтрат разделяют на две равные части. Одну часть смешивают с сульфитированной барометрической водой непосредственно в процессе экстракции (в точке ввода жомопрессовой воды), вторую часть смешивают с барометрической водой и сульфитируют до рН 5,8 — 5,9.

Подкисление (сульфитация) жомопрессовой воды диоксидом серы до рН 4,5-5,0 необходимо для. достижения изоэлектрической точки содержащихся в воде коллоидов, стабилизации их и для выпадения в осадок органических веществ. При рН более 5,0 ухудшаются условия каагуляции коллоидных веществ; при рН ниже 4,5 наблюдается интенсивное инвертирование сахарозы, содержащейся в жомопрессовой воде, Разделение щелочного фильтрата жомопрессовой воды на две равные части и смешивание одной из них с сульфитированной барометрической водой необходимо для того, чтобы создать гарантированные условия для получения бисульфита (гидросульфита) кальция непосредственно в процессе экстракции и для обеспечения оптимального значения рН диффузионной среды в пределах 6,1-6,4, Смешивание второй части щелочной жомопрессовой воды с барометрической водой перед сульфитацией необходимо для достижения в экстрагирующей жидкости оптимального соотношения концентрации ионов кальция, бисульфита и сульфита, После подщелачивания подкисленной жомопрессовой воды путем пропускания ее в динамическом режиме через слой фильтрационного осадка часть образующегося бисульфита в присутствии избытка гидроксил-ионов превращается в сульфит кальция Са(Н$0з)2 + Са(ОН)2+2 СаБОз + 2Н О, поэтому смешивание части подщелоченной жомопрессовой воды (в количестве 45-55, к массе ее) с барометрической водой и сульфитация смеси до рН 5,8-5,9 обеспечлвает восстановление бисульфита кальция.

Увеличение ионов бисульфита кальция в экстрагирующей жидкости способствует уменьшению гидролиза проTопектина. улучшает качество диффузионного сока.

Ионы KBJlbUMq B сульфитированной барометрической воде способе гвуют уменьшению перехода поктиновых веществ из стружки в диффузионный сок.

Направлять больше 55% жомопрессовой воды на смешивание ее с барометрической водой перед сульфитацией нецелесообразно, так как в случае повыше1733474 ния содержания сахара в жомопрессовой воде целесообразно часть (в количестве

45 o) направлять в диффузионный аппарат в зону, где содержание сахара в соке близко к содержанию сахара в жомопрессовой воде, т.е. ниже ввода барометрической воды.

Направлять меньше 457ь жомопрессовой воды на смешивание ее с барометрической водой перед сульфитацией нецелесообразно, так как при этом наблюдается повышение рН диффузионной среды до значений более б,5, Фильтрование подкисленной жомопрессовой воды через слой фильтрационного осадка сока I сатурации необходимо для отделения коагулята и выпавшего осадка органических веществ, а также для подщелачивания жомопрессовой воды в процессе контактирования ее с фильтрационным осадком сока сатурации, содержащим в своем составе определенное количество не вступивших в химическую реакцию при сатурировании сока свободного оксида и гидроксида кальция. При этом происходят также следующие превращения, При пропускании через сатурационный осадок подкисленной и содержащей НгЯОз жомопрессовой воды происходит реакция

CaCOg+ 2Н230з-:Са(НЯОз)2+ НгО+ СО .

Бисульфит (гидросульфит) кальция тут же частично подвергается гидролизу:

Ca(H SOg)z + 2H2OCa(0H)z + 2HzSOg.

Образовавшаяся в результате гидролиза сернистая кислота снова вступает в реак цию с карбонатом кальция, а гидроксид кальция и негидролизованный бисульфит кальция проходят дальше, как бы опережая фронт движения сернистой кислоты, Таким образом, в результате образуется подщелоченная жомопрессовая вода, обогащенная бисульфитом кальция.

Кроме того, фильтрование жомопрессовой воды через слой фильтрационного осадка способствует задержанию и непрерывному удалению до 60-80 Д микроорганизмов, содержащихся в жомопрессовой воде, что обеспечивает не только прозрачность жомопрессовой воды, но и значительно повышает ее стерильность по сравнению с подщелоченной до рН 11,5 и декантированной жомопрессовой водой без фильтрования ее через слой фильтрационного осадка.

Пример (по известному способу). В процессе экстракции сахара из свекловичнои стружки жомопрессовую воду подщелачивают гидроксидом кальция до рН

11,0-11,5, отделяют от нее образовавшийся осадок декантацией около 10 мин и направляют непосредственно в экстрактор, где она смешивается с сульфитирован ной до рН 5,85,9 барометрической водой в соотношении

1:3. Качественные показатели экстрагирующей жидкости и экстракта приведены в

5 табл. 1, 2, 3.

Пример l. Для использования в процессе экстракции сахара из свекловичной стружки жомоп рессо вую воду сул ьфитируют до рН 4,5, затем подщелачивают и

10 одновременно отделяют осадок путем пропускания подкисленной жомопрессовой воды через слой фильтрационного осадка сока ! сатурации. Щелочной фильтрат жомопрессовой воды разделяют на две равные части.

15 Одну из них смешивают с сульфитированной барометрической водой непосредст- . венно в процессе экстракции (в точке ввода жомопрессовой воды), вторую часть вводят в барометрическую воду перед ее сульфита20 цией и сульфитируют до рН 5,8.

Результаты анализов очищенной жомопрессовой воды.и полученного диффузионного сока (экстракта) приведены в табл. 1.

Пример 2. Способ осуществляют

25 аналогично примеру 1. Жомопрессовую воду сульфитируют до рН 5,0. Щелочной фильтрат жомопрессовой воды разделяют на две равные части, одну из них смешивают сульфитированной барометрической водой не30 посредственно в процессе экстракции (в точке ввода жомопрессовой воды), вторую часть вводят в барометрическую воду перед ее сульфитацией и сульфитируют до рН 5,9, Результаты анализов очищенной жо35 мопрессовой воды и полученного диффузионного сока (экстракта) приведены в табл, 2.

Пример 3, Способ осуществляют аналогично примеру 1. Жомопрессовую воду сульфитируютдо рН 4,75. Щелочной фильтрат

40 жомопрессовой воды разделяют на две равные части, одну из них смешивают с сульфитированной барометрической водой непосредственно в процессе экстракции (в точке ввода жомопрессовой воды), вто45 рую часть вводят в барометрическую воду перед ее сульфитацией и сульфитируют до рН 5,85.

Результаты анализов очищенной жомопрессовой воды и полученного диффузи50 онного сока (экстракта) приведены в табл. 3.

Из табл, 1-3 видно, что выполнение способа при данных режимах позволяет получить положительный эффект.

Использование предложенного спосо55 ба по сравнению с известным дает возможность улучшить качество экстрагента, повысить доброкачественность диффузионного сока (экстракта) на 0,7-1,1, повысить стерильность процесса экстракции за счет снижения количества поступающих с жо1733474

Таблица1

По известному способс

По предложенному способ

Показатели

69,3

69,3

73,2

84,2

84,2

86,8

86,1

) !

1 !

1 !

1,82

2,38

30 мопрессовой водой микроорганизмов на 6080%.

Формула изобретения

Способ приготовления экстрагирующей жидкости для экстракции сахара из свекловичной стружки, включающий подщелачивание гидроксидом кальция до рН 11,0-11,5 жомопрессовой воды, отделение от нее образовавшегося осадка, сульфитацию барометрической воды до рН 5,8-5,9 и смешивание осветленной жомопрессовой и барометрической воды, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества экстрагирующей жидкости и, таким образом, качеДоброкачес гвенность жомопрессовой воды до очистки, %

Доброкачественность жомопрессовой воды после очистки, %

Доброкачественностьнормального (клеточного) сока, %

Доброкачественность диффузионного сока (экстракта),%

Содержание коллоидов в диффузионном соке (экстракте), % в 100 r CS

Содержание микроорганизмов

1мл очищенной жомопрессовой воды; мезофил лов те мо иллов ства экстракта, перед подщелачиванием жомопрессовую воду сульфитируют до рН 4;55,0 для коагуляции коллоидов, при этом ее подщелачивание и отделение осадка осуще5 ствляют одновременно путем пропускания подкисленной жомопрессовой воды через слой фильтрационного осадка сока! сатурации и затем ее разделяют на две равные части, причем на смешивание с сульфитиро10 ванной барометрической водой направляют одну из частей подщелоченной жомопрессовой воды, а другую часть вводят в барометрическую воду перед ее сульфитацией.

1733474

Таблица 2

По известному способ атели

70,4

70,4

72,5

73,7

83,5

83,5

86,4

87,3

2,48

2,20

1900

295

Таблица 3

По известному способ

Показатели

70,1

70,1

73,3

72,2

83,8

83,8

86,6

87,0

2,84

2,45

1600

290 ственность овой воды до очистки, Доброкачественность жомопрессовой воды после очистки, Доброкачественность нормального (клеточного) сока, Доброкачественность диффузионного сока (экстракта ), Содержание коллоидов в диффузионном соке (экстракте), в 100г СВ

Содержание микроорганизмов в 1 мл очищенной жомоп рессовой воды: мезоф илло в те мо иллов

Доброкачественность жомопрессовой воды до очистки, Доброкачественность жомопрессовой воды после очистки, Доброкачественность нормального (клеточного ) сока, Доброкачественность диффузионного сока (экстракта), Содержание коллоидов в диффузионном соке (экстракте), о в 100г СВ

Содержание микроорганизмов в 1 мл очищенной жомопрессовой воды: мезофиллов те мо вллов

По предложенному способ

По предложенному способ