Способ получения сахара

 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно при организации работы продуктовых отделений сахарных заводов по схеме в три кристаллизации. Способ предусматривает уваривание утфелей первой, второй кристаллизаций и утфеля третьей кристаллизации на кристаллической основе в двух вакуум-аппаратах. Утфели центрируют с отбором кристаллов сахара и оттеков. Из сахара второй и третьей кристаллизаций раздельно готовят две клеровки. Клеровку сахара второй кристаллизации направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации. Клеровку сахара третьей кристаллизации делят на две части. Часть, составляющую 60-80% от общего количества, направляют на уваривание утфеля второй кристаллизации. Другую часть используют для приготовления кристаллической основы утфеля третьей кристаллизации с содержанием сухих веществ 88-90%. Способ обеспечивает повышение выхода и улучшение качества сахара путем перераспределения клеровок и улучшения качества последних.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно для продуктовых отделений сахарных заводов при организации их работы по схеме в три кристаллизации.

Известен способ получения сахара, включающий уваривание утфеля первой кристаллизации в вакуум-аппарате из смеси сиропа с клеровкой сахара второй и третьей кристаллизации, уваривание утфеля второй кристаллизации из оттеков утфеля первой, а утфеля третьей кристаллизации - из оттеков утфеля второй и второго оттека утфеля третьей кристаллизации, их центрифугирование с получением соответствующих сахаров и оттеков [Силин П.М. Технология сахара.- М.: Пищевая промышленность, 1967. -С.412-416].

Недостатком этого способа является то, что его можно осуществить только при переработке сырья высокого качества. При ухудшении качества сырья, например при поступлении в переработку сахарной свеклы длительного хранения, нельзя обеспечить перераспеределение продуктов кристаллизации согласно данного способа, а значит, невозможно обеспечить требуемый выход и качество сахара.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому является способ получения сахара, предусматривающий уваривание утфеля первой кристаллизации в вакуум-аппарате из смеси сиропа с клеровкой сахара второй и третьей кристаллизации с использованием на последние покачки части второго оттека первой кристаллизации, уваривание утфеля второй кристаллизации из части первого и второго оттеков утфеля первой кристаллизации, а утфеля третьей кристаллизации - на кристаллической основе, которую получают, уваривая первый или смесь второго и первого оттеков утфеля первой кристаллизации в одном из вакуум-аппаратов третьей кристаллизации. После закрепления и наращивания кристаллов кристаллической основы до размеров в пределах 0,05-0,10 мм одну треть ее перетягивают в другой свободный вакуум-аппарат утфеля третьей кристаллизации с добавлением небольшого количества первого оттека утфеля первой кристаллизации, что необходимо для поддержания в ее межкристальном растворе требуемого пересыщения. Затем уваривание утфеля третьей кристаллизации на кристаллической основе проводят параллельно в двух вакуум-аппаратах до содержания в них 94-95% СВ. После окончания уваривания утфели первой, второй и третьей кристаллизации спускают в вакуум-аппараты, подготавливают по типовой технологии к центрифугированию и разделяют в поле действия центробежных сил с отбором кристаллов сахара и соответствующих оттеков. Из сахара второй и третьей кристаллизации готовят одну общую клеровку, которую совместно с сиропом направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации [Славянский А.А., Сапронов А. Р., Сороковая М.А. Усовершенствованный способ уваривания утфеля последней кристаллизации // Сахарная промышленность, 1992.-N 3.-С. 4-5].

Недостатком этого способа, как и аналога, является то, что при ухудшении качества перерабатываемого сырья, что особенно характерно для условий переработки свеклы длительного хранения, его применение не позволяет обеспечить требуемый выход и качество сахара.

Технический результат изобретения заключается в повышении выхода и качества сахара за счет регулирования чистоты утфелей путем перераспределения клеровок, улучшения их качества и более глубокого истощения мелассы.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения сахара, предусматривающем уваривание утфелей первой, второй кристаллизации и утфеля третьей кристаллизации на кристаллической основе в двух вакуум-аппаратах, центрифугирование утфелей с отбором кристаллов сахара и оттеков, направляемых на уваривание утфелей, приготовление из сахара второй и сахара утфеля третьей кристаллизации раздельно двух клеровок. При этом клеровку сахара второй кристаллизации направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации, клеровку сахара третьей кристаллизации делят на две части, одну из которых, составляющую 60-80% от общего количества, направляют на уваривание утфеля второй кристаллизации, а другую часть используют для приготовления кристаллической основы утфеля третьей кристаллизации с содержанием сухих веществ 88-90%.

Способ осуществляется следующим образом.

Утфель первой кристаллизации уваривают из смеси сиропа и клеровки сахара второй кристаллизации с использованием на последние подкачки части второго оттека первой кристаллизации. Раскачивают в вакуум-аппарате до необходимого содержания сухих веществ, спускают и центрифугируют с отбором товарного сахара, первого и второго оттеков. Использование для уваривания утфеля первой кристаллизации только клеровки сахара второй кристаллизации позволяет улучшить качественные показатели утфеля, обеспечить более высокий выход и качество товарного сахара.

Утфель второй кристаллизации уваривают из клеровки третьей кристаллизации, отбираемой в количестве 60-80% от ее общей массы, на которой заводят и закрепляют центры кристаллизации, а также второго и первого оттеков первой кристаллизации. Готовый утфель раскачивают до необходимого содержания сухих веществ, спускают из вакуум-аппарата и центрифугируют с отбором кристаллов сахара и одного оттека. Кристаллы сахара утфеля второй кристаллизации клеруют фильтрованным соком II сатурации или водой, полученную клеровку направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации.

Использование части клеровки сахара третьей кристаллизации для уваривания утфеля второй кристаллизации позволяет улучшить заводку центров кристаллизации, гранулометрический состав и цветность кристаллов сахара, обеспечить при этом необходимое качество данного утфеля. Необходимость направления на уваривание утфеля второй кристаллизации клеровки сахара третьей кристаллизации в количестве 60-80% от ее общей массы установлена экспериментальным путем. При использовании менее 60% клеровки третьей кристаллизации ухудшаются технологические условия уваривания второго утфеля, качество сахара второй кристаллизации и его клеровки, а при поступлении на уваривание клеровки в количестве, превышающем 80% от ее общей массы, усложняются условия регулирования качества утфеля третьей кристаллизации, истощение его межкристального раствора, возрастают потери сахара в мелассе.

Утфель третьей кристаллизации уваривают на кристаллической основе в двух вакуум-аппаратах, которую готовят из клеровки сахара третьей кристаллизации, отбираемой для этой цели в количестве 20-40% от ее общей массы, а также с использованием первого или смеси первого и второго оттеков первой кристаллизации в одном из вакуум-аппаратов третьей кристаллизации. После заводки и наращивания кристаллов по типовой технологии до 0,05-0,10 мм, а также достижения в ней 88-90% СВ часть кристаллической основы перетягивают в другой свободный вакуум-аппарат третьей кристаллизации. В момент отбора кристаллической основы из одного в другой вакуум- аппарат в нее вводят небольшое количество первого оттека утфеля первой кристаллизации для поддержания необходимого пересыщения межкристального раствора. Уваривание утфеля третьей кристаллизации на приготовленной основе проводят параллельно в двух вакуум-аппаратах на подкачках оттека утфеля второй кристаллизации до содержания в нем 94-95% СВ.

Выдерживание в кристаллической основе утфеля третьей кристаллизации содержания сухих веществ в пределах 88-90% необходимо для исключения образования вторичных центров кристаллизации в момент ее отбора из одного в другой свободный вакуум-аппарат. При этой концентрации сухих веществ создаются оптимальные условия для наращивания кристаллов на подкачках более низкого по качеству оттека второй кристаллизации. Эти условия обеспечивают равномерный рост кристаллов основы, снижают степень оклюзии и инклюзии красящих веществ, а значит, способствуют получению сахара третьей кристаллизации более высокого качества.

Использование клеровки для получения кристаллической основы третьей кристаллизации улучшает условия заводки кристаллов, сокращает время их образования и наращивания, обеспечивает более глубокое истощение межкристального раствора и мелассы, улучшает условия центрифугирования утфеля, качество сахара и получаемой из нее клеровки.

Отбор клеровки сахара третьей кристаллизации в пределах 40-20% от ее общей массы для формирования основы утфеля третьей кристаллизации установлен экспериментальным путем. При превышении ее количества более 40% сложно обеспечить необходимое истощение межкристального раствора утфеля и мелассы, что приводит к увеличению потерь сахара. Использование клеровки по массе менее 20% от общего количества не позволяет получить требуемое качество утфеля третьей кристаллизации, сахара и его клеровки.

Раздельное уваривание утфеля третьей кристаллизации на подготовленной основе позволяет ускорить процесс его уваривания, кристаллизацию охлаждением и центрифугирование, обеспечив при этом необходимое качество сахара и более глубокое истощение межкристального раствора и мелассы.

Пример. Утфель первой кристаллизации уваривают из сиропа чистотой 88,2% и клеровки сахара второй кристаллизации чистотой 93,1% с использованием на последние подкачки его второго оттека чистотой 86,3% в количестве 30% от общей массы. Готовый утфель имеет чистоту 89,7% и 92,5% СВ, его спускают из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением товарного сахара-песка, первого оттека чистотой 78,7% и второго - чистотой 86,3%.

Выход товарного сахара-песка из утфеля первой кристаллизации составляет 12,04% к массе свеклы.

Утфель второй кристаллизации уваривают из клеровки третьей кристаллизации чистотой 91,7%, которую отбирают в количестве 70% от общей ее массы и используют для заводки и закрепления центров кристаллизации, а также второго оттека и первого оттека утфеля первой кристаллизации соответственно в количестве около 70% и 58% от их массы. Готовый утфель имеет чистоту 84,4%, содержит около 50% кристаллов. Его спускают из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением сахара, который сразу клеруют фильтрованным соком II сатурации с получением клеровки второй кристаллизации чистотой 93,08% и одного общего оттека чистотой 69%.

Клеровку сахара второй кристаллизации сульфитируют в смеси с сиропом и направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации.

Утфель третьей кристаллизации уваривают на кристаллической основе в двух вакуум-аппаратах, которую готовят на клеровке сахара третьей кристаллизация чистотой 91,7%, отбираемой для этого в количестве 30% от ее общей массы, а также с использованием части оттека утфеля первой кристаллизации. После заводки кристаллов, их наращивания до размеров около 0,10 мм и достижения содержания сухих веществ кристаллической основы 89% ее перетягивают в другой свободный вакуум-аппарат третьей кристаллизации в количестве 45% от общей массы. В момент отбора кристаллической основы из одного в другой вакуум-аппарат в нее вводят небольшое количество первого оттека первой кристаллизации для поддержания необходимого пересыщения межкристального раствора. После этого уваривание утфеля третьей кристаллизации на кристаллической основе проводят параллельно в двух вакуум-аппаратах на подкачках оттека второй кристаллизации чистотой 69% до содержания 94,5% СВ. Готовый утфель имеет чистоту 76,8%, его раскачивают в вакуум-аппаратах горячей водой до 91,5% СВ, последовательно, через необходимый интервал времени, спускают из вакуум-аппаратов, проводят кристаллизацию охлаждением по типовой технологии в кристаллизационной установке до содержания в утфеле 44,5% кристаллов и центрифугируют с получением сахара и мелассы. Сахар третьей кристаллизации клеруют отдельно от сахара второй кристаллизации фильтрованным соком II сатурации с получением клеровки чистотой 91,7%, полученную клеровку делят на две части: 70% ее направляют на уваривание утфеля второй, а 30% от ее общей массы используют для приготовления кристаллической основы третьей кристаллизации.

Меласса имеет чистоту 58,5%, а содержание в ней сухих веществ равно 4,78 кг на 100 кг свеклы.

Параллельно осуществляют получение сахара по известному способу.

Утфель первой кристаллизации уваривают из сиропа чистотой 88,2% и клеровки сахара второй и третьей кристаллизации чистотой 91,75% с использованием на последние подкачки его второго оттека чистотой 86,3%, отбираемого с этой целью в количестве 30% от его общей массы. Готовый утфель имеет чистоту 89,3% и содержит 92,5% СВ, его спускают из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением товарного сахара-песка, первого и второго оттеков чистотой соответственно 78,8% и 86,.3%.

Выход товарного сахара-песка из утфеля первой кристаллизации составил 11,97% к массе свеклы.

Утфель второй кристаллизации уваривают из второго и первого оттеков утфеля первой кристаллизации в количестве соответственно 70% и 44% от их общей массы. Готовый утфель имеет чистоту 81,3% и содержит около 40% кристаллов сахара. Его спускают из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением сахара второй кристаллизации и одного оттека чистотой 69%.

Утфель третьей кристаллизации уваривают на кристаллической основе в двух вакуум-аппаратах, которую готовят из первого оттека первой кристаллизации. Количество этого оттека для уваривания утфеля третьей кристаллизации составляет около 56% от его общей массы. После заводки центров кристаллизации их наращивают до размера около 0,10 мм и доводят содержание сухих веществ в кристаллической основе до 89%. Затем третью часть кристаллической основы перетягивают в другой свободный вакуум-аппарат третьей кристаллизации. В этот момент в нее вводят небольшое количество первого оттека первой кристаллизации для поддержания необходимого пересыщения межкристального раствора основы. Уваривание утфеля третьей кристаллизации на кристаллической основе проводят параллельно в двух вакуум-аппаратах на подкачках оттека второй кристаллизации чистотой 69% до содержания 94,5% СВ. Готовый утфель имеет чистоту 75,2%, его раскачивают в вакуум-аппаратах горячей водой до 91,5% СВ. Затем последовательно, через необходимый интервал времени, спускают из вакуум-аппаратов, проводят кристаллизацию охлаждением по типовой технологии в кристаллизационной установке до содержания в утфеле 40,3% кристаллов и центрифугируют с получением сахара и мелассы.

Сахар третьей кристаллизации клеруют фильтрованным соком II сатурации и совместно с клеровкой второго сахара в виде общей клеровки чистотой 91,75% смешивают с сиропом, сульфитируют и используют для уваривания утфеля первой кристаллизации.

Меласса имеет чистоту 59,1% и содержит 4,85 кг сухих веществ на 100 кг свеклы.

Из представленных в примерах результатов видно, что предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет улучшить качественные показатели утфелей всех трех кристаллизаций и глубину истощения их межкристальных растворов, обеспечивает получение клеровок сахаров второй и третьей кристаллизации более высокой чистоты, при этом по предлагаемому способу чистота мелассы снижается на 0,6%, а выход товарного сахара-песка возрастает на 0,07% к массе свеклы.

Формула изобретения

Способ получения сахара, предусматривающий уваривание утфелей первой, второй кристаллизаций и утфеля третьей кристаллизации на кристаллической основе в двух вакуум-аппаратах, центрифугирование с отбором кристаллов сахара и оттеков, направляемых на уваривание утфелей, приготовление из сахара второй и третьей кристаллизаций раздельно двух клеровок, отличающийся тем, что клеровку сахара второй кристаллизации направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации, а клеровку сахара третьей кристаллизации делят на две части, одну из которых, составляющую 60-80% от общего количества, направляют на уваривание утфеля второй кристаллизации, а другую часть используют для приготовления кристаллической основы утфеля третьей кристаллизации с содержанием сухих веществ 88-90%.