Способ производства сахара

 

Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ предусматривает получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья - свеклы или сахара-сырца, его очистку от несахаров и введение флокулянта в диффузионный сок перед дефекацией, транспортерно-моечную воду, жомопрессовую воду и клеровку сахара-сырца и сахара утфелей последних кристаллизаций. Из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин или полиалиламин, природных полиамфолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида. Дефекованный диффузионный сок и клеровку сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации с последующим центрифугированием и выводом сахара утфеля первой кристаллизации в виде готового продукта. Изобретение обеспечивает снижение расхода извести, упрощение процесса и снижение себестоимости готового продукта. 4 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к сахарной промышленности.

Известен способ производства сахара, предусматривающий получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья: свеклы и сахара-сырца, его очистку известковым молоком и углекислым газом от несахаров, введение флокулянта, сульфитацию, уваривание утфелей по двухпродуктовой или трехпродуктовой схеме, центрифугирование и сушку готового продукта - сахара утфеля первой кристаллизации (А.Р.Сапронов. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1998, с.58-317,380-393).

Получение сахаросодержащего раствора из свеклы осуществляют следующим образом. Свеклу транспортируют водой, очищают от примесей и моют с последующим отделением транспортерно-моечной воды, ее очисткой и возвратом в транспортеры и на мойку. Свеклу измельчают в стружку, ее обессахаривают путем экстракции в диффузионном аппарате с отводом из него диффузионного сока и жома, который прессуют для отделения жомопрессовой воды.

Диффузионный сок подвергают преддефекации, дефекации, первой и второй сатурации с введением известкового молока перед последней. Отсатурированный сок фильтруют, сульфитируют и выпаривают до получения сиропа, который направляют на уваривание утфеля 1 кристаллизации.

В процессе очистки диффузионного сока флокулянт вводят в нефильтрованный сок первой сатурации перед отстаиванием его в отстойнике. Из флокулянтов используют полиакриламид, активированный тринатрийфосфатом. Жомопрессовую воду подщелачивают известковым молоком в количестве 0,03-0,05% CaO к массе воды и обрабатывают сульфатом алюминия с последующим отстаиванием, после чего ее подают в диффузионный аппарат. Эффект очистки диффузионного сока зависит от качества перерабатываемой свеклы и достигает около 34-35%, а расход извести достигает 4% к массе свеклы.

При производстве сахара из сахара-сырца готовят его клеровку с СВ 55-56%, которую смешивают с клеровкой сахара утфеля последней кристаллизации, проводят очистку клеровки путем дефекации, сатурации в две ступени, фильтрации, сульфитации и фильтрации. Фильтрованную клеровку направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации. Расход извести на очистку клеровки достигает от 4,0 до 6% CaO к массе сахара-сырца.

Недостатком известного способа является большой расход извести и сатурационного газа на процессы очистки сахаросодержащего раствора, сложность технологического процесса, требующего больших материальных затрат.

Технический результат изобретения заключается в упрощении способа, уменьшении расхода извести, повышении эффекта очистки сахаросодержащего раствора и снижении себестоимости готового продукта. Для достижения этого технического результата в предложенном способе производства сахара, предусматривающем получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья, его очистку от несахаров, введение флокулянта, сульфитацию, уваривание утфелей, их центрифугирование и вывод сахара утфеля первой кристаллизации из процесса в виде готового продукта, из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин или полиалиламин или поли-N-виниламид или полиметилдиааммоний галогенид, природных полиамфолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида или сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты или сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида.

Сахаросодержащий раствор, представляющий собой диффузионный сок, получают путем мойки корнеплодов свеклы с отделением транспортерно-моечной воды, измельчения свеклы, экстракции свекловичной стружки в диффузионном аппарате с отводом диффузионного сока и жома, дефекации сока, его нагревания до 85-90^oC с выдержкой в течение 30-60 мин и сатурации до pH 9,0-9,3, при этом перед дефекацией в диффузионный сок вводят флокулянт в количестве 30-60 мг/л.

В транспортерно-моечную воду необходимо вводить антисептик и флокулянт в количестве 1-10 мг/л. Воду отстаивают в течение 10-15 мин и осветленную воду возвращают на мойку, а при достижении содержания сахара в ней 1,0% после отстаивания стерилизуют и подают в диффузионный аппарат. Жом прессуют для отделения жомопрессовой воды и эту воду очищают путем введения в нее флокулянта в смеси с известковым молоком до достижения pH 8,5-9,0, при этом количество флокулянта составляет 10-30 мг/л. Жомопрессовую воду стерилизуют путем нагревания до температуры 85-90^oC, отделяют выпавший осадок и подают в диффузионный аппарат.

При производстве сахара из сахара-сырца получают сахаросодержащий раствор в виде клеровки сахара-сырца и сахара утфелей последних продуктов с содержанием сухих веществ 55-60%, при этом в клеровку добавляют флокулянт в количестве 40-80 мг/л, нагревают до температуры 85-95^oC, отстаивают в течение 30-60 мин, после чего клеровку фильтруют, сульфитируют и направляют на варку утфеля.

Способ производства сахара заключается в следующем.

При производстве сахара из сахарной свеклы ее подают транспортерно-моечной водой в свекломойку с предварительным отделением механических примесей от корнеплодов. После мойки отделяют от них транспортерно-моечную воду. Ее подщелачивают известковой водой, вводят в нее антисептик формалин или хлорную известь в количестве 0,01% к массе воды и флокулянт в количестве 1-10 мг/л для осаждения и флокуляции частиц осадка примесей, отстаивают в отстойнике в течение 10-15 мин, осветленную воду возвращают в свекломойку и гидротранспортеры. После многократной рециркуляции транспортерно-моечной воды и достижении концентрации сахара в ней около 1,0% ее стерилизуют и при наличии достаточной степени чистоты в необходимом количестве направляют в диффузионный аппарат.

Корнеплоды свеклы после мойки измельчают с получением свекловичной стружки. Ее ошпаривают и обессахаривают путем экстракции в диффузионном аппарате питательной водой.

Из аппарата отводят диффузионный сок и жом, который прессуют для отделения жомопрессовой воды.

Эту воду очищают путем введения в нее флокулянта в смеси с известковым молоком в количестве 0,005-0,01% к массе воды до достижения pH 8,5-9,0, при этом количество флокулянта составляет 10-30 мг/л.

Жомопрессовую воду стерилизуют путем нагревания до температуры 85-90^oC, отделяют выпавший осадок и очищенную воду используют в качестве экстрагента в диффузионном аппарате.

Полученный диффузионный сок фильтруют для отделения мезги и в него вводят флокулянт в количестве 30-60 мг/л, после чего проводят дефекацию 0,3-1,0% CaO к массе свеклы до достижения pH 10,0-11,0.

Дефекованный сок нагревают до 85-90^oC и выдерживают в течение 30-60 мин, затем проводят сатурацию до достижения pH 9,0-9,3 с выдержкой отсатурированного сока, его фильтрацией, сульфитацией до pH 8,8-9,2. Сульфитированный сок фильтруют, выпаривают с получением сиропа с содержанием СВ 55-60%.

Сироп направляют на варку утфеля первой кристаллизации. В продуктовом отделении проводят процесс уваривания утфелей по двухпродуктовой или трехпродуктовой схеме.

Утфели центрифугируют, отделенный и промытый сахар утфеля первой кристаллизации сушат и готовый сахар-песок направляют на хранение. Желтые сахара утфелей последних кристаллизаций и оттеки направляют на перекристаллизацию согласно технологическому процессу. Готовый сахар-песок отвечает требованиям ГОСТ 21-78.

При производстве сахара из сахара-сырца готовят клеровку сахара-сырца и сахара утфелей последних кристаллизаций с содержанием сухих веществ 55-60%.

В клеровку добавляют флокулянт в количестве 40-80 мг/л, нагревают ее до температуры 85-95^oC, отстаивают в течение 30-60 мин, после чего клеровку сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации с содержанием сухих веществ 93-96% в вакуум-аппарате. Утфель центрифугируют и отделенный сахар после промывки сушат. Готовый сахар-песок направляют на хранение. Уваривание утфелей проводят по трехпродуктовой или четырехпродуктовой схеме, предусматривающей перекристаллизацию желтых сахаров и оттеков.

На указанных ступенях технологического процесса из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин или полиалиламин или поли-М-виниламид или полидиметилдиалиламмоний галогенид, природных полиафолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида или сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты или сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида или сополимер винилкапролактама с метакриловой кислотой.

Для очистки диффузионного сока, транспортерно-моечной воды и жомопрессовой воды могут быть использованы следующие флокулянты: водорастворимый полимер агар-агар, водорастворимый полимер желатина, водорастворимый полимер поливинилкапролактам, полимер полидиметилдиалиламмоний бромид (степень полимеризации 120), полимер полиметакриловую кислоту (степень полимеризации 150), сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний бромида (степень полимеризации 200), сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты (состав 60:40), смесь агар-агара с метакриловой кислотой (соотношение 1:1, молекулярная масса 200 тыс.), сополимер винилкапролактама с метакриловой кислотой (состав 30: 70, степень полимеризации 350), смесь полидиметилдиалиламмоний фторида с желатиной (соотношение 70:30), полиалиламин (молекулярная масса 200 тыс.), поливиниламин (степень полимеризации 150), смесь полиакриламина с полиакриловой кислотой (соотношение 50:50, степень полимеризации 300 и 200 соответственно).

Для очистки клеровки - полидиметилдиалиламмоний фторид, поливинилкапролактам (степень полимеризации 150), сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида (состав 50:50), полиалиламин (степень полимеризации 200).

При использовании указанных флокулянтов для очистки диффузионного сока и клеровки обеспечивается высокая степень осаждения высокомолекулярных соединений (ВМС), а также веществ колоидной дисперсности. Это позволяет достичь эффекта очистки растворов до 45%.

Пример 1. Диффузионный сок с содержанием СВ=16%, Дб=80% Сх=% фильтруют для отделения мезги и вводят в него раствор флокулянта метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний бромида со степенью полимеризации 200 (состав 50:50) в количестве 50 мг/л, проводят дефекацию до pH 11,0 с расходом CaO=1,0% к массе свеклы. Дефекованный сок нагревают до 90^oC, выдерживают в течение 60 мин и сатурируют до pH 9,3. Сок выдерживают 50 мин и фильтруют при температуре 90^oC.

Затем его сульфитируют до pH 8,8 и подвергают контрольной фильтрации.

Сульфитированный сок содержит СВ=15%, его Дб=88% и Сх=14%.

Сок выпаривают до сиропа с СВ=56% и направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации. В вакуум-аппарат подают сироп с клеровкой желтого сахара утфеля второй кристаллизации.

Утфель первой кристаллизации центрифугируют. Сахар после промывки в центрифуге сушат и направляют на хранение.

Первый оттек, полученный при центрифугировании упомянутого утфеля, используют для уваривания утфеля второй последней кристаллизации согласно двухкристаллизационной схеме продуктового отделения.

Расход CaO составляет 1,0% к массе свеклы. Выход сахара - 13,8% к массе свеклы.

Пример 2 В отстойник транспортерно-моечной воды, подщелоченной до pH 9,0, добавляют антисептик формалин 0,01% к массе воды и флокулянт сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний бромида (состав 50:50, степень полимеризации 200) в количестве 5 мг/л и выдерживают 10 мин для осаждения коагулированных частиц. Получают очищенную прозрачную воду с содержанием взвешенных частиц не более 10 мг/л. Очищенную воду возвращают в свекломойку и гидротранспортеры.

Пример 3. Жомопрессовую воду с СВ 2,0% очищают путем введения в нее флокулянта сополимера метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида (состав 50: 50, степень полимеризации 200) в количестве 25 мг/л и известкового молока до достижения pH 9,2, выдерживают в течение 30 мин и фильтруют. Очищенная вода имеет СВ - 0,02%. Ее подкисляют до достижения pH 5,5 и направляют в диффузионный аппарат.

Пример 4. В клеровку из сахара-сырца и желтых сахаров утфелей второй и третьей кристаллизации с СВ=60% добавляют раствор сополимера метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида (состав 50:50) в количестве 80 мг/л, нагревают до 90^oC и отстаивают в течение 30 минут для отделения осадка. Осветленную клеровку сульфитируют, фильтруют и затем из нее уваривают утфель первой кристаллизации. Полученный из него сахар сушат и направляют на хранение. Желтые сахара и оттеки утфелей второй и третьей кристаллизации подвергают перекристаллизации согласно трехпродуктовой технологической схеме.

Полученный сахар-песок отвечает требованиям ГОСТа 21-78.

При производстве сахара из клеровки при использовании вышеперечисленных флокулянтов для очистки не требуется известковое молоко, а при производстве сахара из свеклы расход извести доходит лишь до 1,0% к массе свеклы при обеспечении высокого эффекта очистки сока.

Технологический процесс согласно предложенному способу значительно упрощается, что снижает себестоимость готовой продукции.

Формула изобретения

1. Способ производства сахара, предусматривающий получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья, его очистку от несахаров, введение флокулянта, сульфитацию, уваривание утфелей, их центрифугирование и вывод сахара утфеля первой кристаллизации в виде готового продукта, отличающийся тем, что из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин, или полиалиламин, или поли-N-виниламид, или полидиметилдиалиламмоний галогенид, природных полиамфолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида, или сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты, или сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сахаросодержащий раствор представляет собой диффузионный сок, полученный путем мойки корнеплодов свеклы с отделением транспортерно-моечной воды, измельчения свеклы, экстракции свекловичной стружки в диффузионном аппарате с отводом диффузионного сока и жома, дефекации сока, его нагревания до 85 - 90^oC с выдержкой в течение 30 - 60 мин и сатурации до рН 9,0 - 9,3, при этом перед дефекацией в диффузионный сок вводят флокулянт в количестве 30 - 60 мг/л.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в транспортерно-моечную воду вводят антисептик и флокулянт в количестве 1 - 10 мг/л, отстаивают в течение 10 - 15 мин и осветленную воду возвращают на мойку, а по достижении содержания сахара в ней 1,0% после отстаивания стерилизуют и подают в диффузионный аппарат.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что жом прессуют для отделения жомопрессовой воды и эту воду очищают путем введения в нее флокулянта в смеси с известковым молоком до достижения рН 8,5 - 9,0, при этом количество флокулянта составляет 10 - 30 мг/л, после чего жомопрессовую воду стерилизуют путем нагревания до температуры 85 - 90^oC, отделяют выпавший осадок и подают в диффузионный аппарат.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сахаросодержащий раствор представляет собой клеровку сахара-сырца утфелей последней кристаллизации с содержанием сухих веществ 55 - 60%, при этом в нее добавляют флокулянт в количестве 40 - 80 мг/л, нагревают до 85 - 95^oC, отстаивают в течение 30 - 60 мин, затем клеровку сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля.