Способ интенсификации уваривания утфеля первой кристаллизации

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ получения кристаллического белого сахара, предусматривающий сгущение смеси сиропа с клеровкой сахаров второй и третьей кристаллизации, заводку кристаллов, их наращивание, сгущение утфеля до готовности, центрифугирование с получением кристаллического белого сахара, а также первого и второго оттеков. Изобретение обеспечивает высокий выход кристаллов сахара из центрифуги. 1 табл.

 

Изобретение относится к производству кристаллического белого сахара и может быть использовано при уваривании утфеля первой кристаллизации в сахарном производстве.

Известен способ получения утфеля первой кристаллизации, включающий сгущение смеси сиропа с клеровкой до достижения коэффициента пересыщения 1,25-1,30 в вакуум-аппарате, заводку кристаллов путем введения в сгущенный раствор затравки в виде тонкоизмельченной сахарной пудры, наращивание кристаллов затравки на подкачках смеси сиропа с клеровкой в вакуум-аппарате при регулировании величины коэффициента пересыщения по мере роста кристаллов от 1,08-1,12 до 1,12-1,15, сгущение кристаллической массы утфеля до содержания в нем 92,0-92,5% сухих веществ, выгрузку готового утфеля из вакуум-аппарата в приемную мешалку. При спуске в нее утфеля происходит снижение его температуры в диапазоне 5-6°С, и для ее восстановления утфель орошают водой температурой 75°С. При этих условиях имеет место снижение коэффициента пересыщения утфеля до 1,03-1,06. После этого готовый утфель первой кристаллизации направляют в центрифуги, где его разделяют в поле действия центробежных сил с получением кристаллического белого сахара, первого и второго оттеков [Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Агропромиздат, 1986. - С. 293-298].

Недостатком данного способа является недостаточно полное истощение межкристального раствора утфеля первой кристаллизации на основных этапах, улучшение заводки центров кристаллизации, их наращивание и доведение до готовности, что может отрицательно отразиться на выходе сахара и требует больше времени на процессе уваривания утфеля в вакуум-аппарате и в целом ухудшает эффективность работы продуктового отделения. Помимо этого, отсутствие строгих требований к процессу разделения утфеля в центрифугах также приводит к снижению выхода сахара из центрифуги и может привести к ухудшению его физико-химических показателей качества. Кроме того, возможно увеличение расходов на последующую переработку образуемых при этом оттеков.

Наиболее близким является способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий сгущение смеси сиропа с клеровкой, заводку кристаллов, их наращивание путем подкачки смеси сиропа с клеровкой в вакуум-аппарат, а затем второго оттека утфеля первой кристаллизации, сгущение утфеля до готовности, выгрузку из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку, выдерживание в ней с раскачиванием его первым оттеком до требуемого содержания сухих веществ и температуры, центрифугирование в фильтрующей центрифуге периодического действия с получением кристаллического белого сахара, первого и второго оттеков.

В качестве центров кристаллизации используют маточный утфель с размерами кристаллов 0,160-0,180 мм, при этом наращивание их ведут при регулировании коэффициента пересыщения в диапазоне 1,08-1,15 и температуры - 74-76°С, затем утфель сгущают до 93,5-94,5% сухих веществ и перед спуском из вакуум-аппарата раскачивают вторым оттеком, содержащим 76,0-80,0% сухих веществ до 92,0-92,5% сухих веществ температурой 76-78°С. После спуска утфеля в приемную утфелемешалку его дораскачивают первым оттеком до 91,5-92,0% сухих веществ и перед центрифугированием доводят температуру утфеля до 68-72°С. Непосредственно процесс центрифугирования проводят в две стадии - сначала вторым оттеком утфеля первой кристаллизации, разбавленным оттеком до 65-70% сухих веществ из расчета 2,0-3,0% к массе утфеля, а затем промывной водой температурой 80-90°С из расчета 0,8-1,2% к массе утфеля [RU 2655209 С1, С13В 30/02. Способ получения утфеля первой кристаллизации / А.А. Славянский, Н.Н. Лебедева, А.Ю. Черемисина и др. - Опубл. 24.05.2018. Бюл. № 15].

Недостатком этого способа является недостаточно полное истощение межкристального раствора, что обусловлено проведением его основных технологических операций, как в процессе уваривания, так и при его разделении в поле действия центробежных сил. Все это ухудшает условия повышения выхода кристаллов сахара в процессе центрифугирования утфеля и требует больше времени на его разделение в центрифуге.

Технический результат изобретения заключается в достижении более высокого выхода кристаллов сахара из центрифуг при одновременном сокращении времени на процессы уваривания и его разделение в центрифугах.

Этот результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения кристаллического белого сахара, предусматривающем сгущение смеси сиропа с клеровкой Сахаров второй и третьей кристаллизации, заводку кристаллов, их наращивание, сгущение утфеля до готовности, центрифугирование с получением кристаллического белого сахара, первого и второго оттеков, после набора смеси сиропа с клеровкой в вакуум-аппарат, процесс ее сгущения интенсифицируют путем введения в него водяного пара извне из отдельного паросборника в кипящий утфель температурой 105-110°С до заводки центров кристаллизации, в качестве которых используют сахарную пудру фракционированную до размеров кристаллов в диапазоне 0,150-0,180 мм, заведенные центры кристаллизации закрепляют подкачками сиропа с клеровкой концентрацией 65-72% сухих веществ при температуре 74-76°С и затем наращивают с использованием для обогрева паровой камеры греющего пара температурой 105-110°С, причем по завершению подкачек сиропа с клеровкой снижают пересыщение утфеля до 1,10-1,12 путем ввода фильтрованного сока II сатурации и дальнейшее уваривание утфеля ведут на подкачках оттеков с учетом их качества, окончательное сгущение утфеля проводят при температуре 72-74°С до содержания в нем 93,0-93,5% сухих веществ и перед спуском из вакуум-аппарата раскачивают его первым оттеком до 91,5-92,0% сухих веществ, процесс центрифугирования проводят в фильтрующей центрифуге периодического действия с выдерживанием в ней условий насыщенности воздуха влагой, для чего пар температурой 130-140°С подается в пространство внутри ротора центрифуги в количестве необходимом для повышения температуры в этом объеме до температуры утфеля, в течение времени активного центрифугирования, разность между чистотой второго и первого оттеков утфеля первой кристаллизации выдерживается при этом в диапазоне 5,0-7,0%, промывание кристаллов сахара начинают после отделения 85-90% первого оттека, а расход промывной воды составляет 1,8-2,2% к массе утфеля при температуре 85-90°С.

Способ осуществляется следующим образом

Подготовка утфеля ведется по типовой технологии. Из отдельного паросборника в кипящий сироп подают водяной пар температурой 105-110°С. Введенный извне водяной пар на первой стадии уваривания утфеля повышает интенсивность выпаривания воды из сиропа и уменьшает время заводки центров кристаллизации. При запредельных значениях диапазона температур ухудшается достижение технического результата. При температуре ниже 105°С увеличивается время сгущения сиропа, а при температуре выше 110°С возрастают потери сахарозы.

При коэффициенте пересыщения 1,25-1,3 заводят центры кристаллизации, в качестве которых используют сахарную пудру, фракционированную до размеров кристаллов в диапазоне 0,150-0,180 мм. Требования к диапазону размеров кристаллов сахарной пудры установлены экспериментальным путем. При их размере менее 0,150 мм увеличивается вероятность образования конгломератов кристаллов, а при размере более 0,180 мм снижается скорость роста кристаллов.

В вакуум-аппарате марки ВА2-В-60 закрепляют центры кристаллизации, подкачивая сироп с клеровкой концентрацией 65-72% сухих веществ при температуре 74-76°С и наращивают с использованием для обогрева паровой камеры греющего пара температурой 105-110°С. При температуре ниже 105°С увеличиваются затраты времени на уваривание утфеля, а при температуре выше 110°С увеличивается вязкость утфеля.

По завершению подкачек сиропа с клеровкой в утфель вводят фильтрованный сок II сатурации, снижая степень пересыщения утфеля до 1,10-1,12 (метастабильная зона) и дальнейшее уваривание утфеля ведут на подкачках оттеков с учетом их качества.

После этого утфель уваривают до содержания в нем 93,0-93,5% сухих веществ при температуре 72-74°С. Это необходимо для более глубокого обессахаривания межкристального раствора утфеля. При этом повышается вязкость утфеля и уменьшается скорость роста его кристаллов. Интервал сухих веществ утфеля в диапазон 93,0-93,5% установлен экспериментальным путем, и при его запредельных значениях не обеспечивается высокий выход сахара требуемого качества. При этом ухудшаются условия его подготовки к спуску из вакуум-аппарата. Для снижения вязкости и повышения подвижности утфеля в момент его спуска из вакуум-аппарата предусматривается возможность ввода в него первого оттека утфеля первой кристаллизации до 91,5-92,0% сухих веществ. При запредельных значениях, т.е. менее 91,5% или более 92,0% сухих веществ, затрудняется проведение процесса центрифугирования.

Процесс центрифугирования проводят в фильтрующей центрифуге периодического действия марки ФПН-1251Т-01. Пар температурой 130-140°С подается в пространство внутри ротора центрифуги с созданием в ней условий насыщенности воздуха влагой в количестве необходимом для повышения температуры в этом объеме до температуры утфеля, в течение времени активного центрифугирования.

Разность между чистотой второго и первого оттеков утфеля первой кристаллизации выдерживается в диапазоне 5,0-7,0%.

Промывание кристаллов сахара начинают после отделения 85-90% первого оттека, а расход промывной воды составляет 1,8-2,2% к массе утфеля при температуре 80-90°С.

Пример

Подготовка утфеля к увариванию ведется по типовой технологии. После набора смеси сиропа с клеровкой в вакуум-аппарате процесс ее сгущения интенсифицируют путем введения в него водяного пара извне из отдельного паросборника в кипящий утфель температурой 105°С до заводки центров кристаллизации. В качестве центров кристаллизации используют сахарную пудру фракционированную до размеров кристаллов 0,150 мм. Заведенные центры кристаллизации, закрепляют подкачками сиропа с клеровкой концентрацией 65% сухих веществ при температуре 74°С и затем наращивают с использованием для обогрева паровой камеры греющего пара температурой 110°С. Причем по завершении подкачек сиропа с клеровкой снижают пересыщение утфеля до 1,10 путем ввода фильтрованного сока II сатурации и дальнейшее уваривание утфеля ведут на подкачках оттеков с учетом их качества. Окончательное сгущение утфеля ведут при температуре 74°С до содержания в нем 93,5% сухих веществ и перед спуском из вакуум-аппарата раскачивают его первым оттеком до 92,0% сухих веществ. Процесс центрифугирования проводят в фильтрующей центрифуге периодического действия с созданием в ней условий насыщенности воздуха влагой, для чего пар температурой 130°С подается в пространство внутри ротора центрифуги в количестве необходимом для повышения температуры в этом объеме до температуры утфеля, в течение времени активного центрифугирования. Разность между чистотой второго и первого оттеков утфеля первой кристаллизации выдерживается в диапазоне 5,0%. Промывание кристаллов сахара начинают после отделения 85% первого оттека, а расход промывной воды составляет 1,8% к массе утфеля при температуре 80°С.

Параллельно осуществляют производство кристаллического белого сахара по известному способу (прототипу).

Предварительно готовится маточный утфель в отдельном охлаждающем кристаллизаторе по известной технологии с размером кристаллов 0,140 мм. После этого в вакуум-аппарате создают остаточное давление 0,06-0,07 МПа.

Затем, открывая основной воздушный вентиль, снижают остаточное давление до 0,017 МПа. Одновременно с открытием вентиля предварительного разрежения в аппарат начинают подавать сироп с клеровкой и маточным утфелем. Как только аппарат заполнился на 1/3 высоты паровой камеры, начинают ее прогревать, вводя в нее греющий пар. В тот момент, когда вся площадь поверхности паровой камеры будет закрыта вводимой в вакуум-аппарат кристаллической массой, паровой вентиль греющего пара открывается полностью, и при остаточном давлении около 0,017 МПа начинают проводить процесс выпаривания воды из утфельной массы.

Причем наращивание кристаллов маточного утфеля ведут при регулировании коэффициента пересыщения около 0,12 и температуре 74°С и затем сгущают до содержания в утфеле первой кристаллизации 94,0% сухих веществ.

После завершения процесса уваривание утфеля, перед спуском из вакуум-аппарата, его раскачивают вторым оттеком этого утфеля, содержащим 78% сухих веществ и температуру 77°С до 92,25% сухих веществ. Затем, после спуска утфеля в приемную утфелемешалку раскачивают первым оттеком до 91,75% сухих веществ и перед центрифугированием снижают температуру утфеля до 70°С. Процесс центрифугирования утфеля проводят в центрифугах типа ФПН - 1251Т в две стадии - сначала вторым оттеком утфеля первой кристаллизации, разбавленным до 67,5% сухих веществ из расчета 2,5% к массе утфеля, и затем промывной водой температурой 85°С из расчета 1,0% к массе утфеля.

Для сопоставления предлагаемого способа с известным определяют основные технологические показатели: чистоту утфеля первой кристаллизации в вакуум-аппарате (ЧутфI, %); содержание в нем сухих веществ (СВутфI, %); выход кристаллов сахара из центрифуги (К, % к массе утфеля); физико-химические показатели качества кристаллического белого сахара: цветность (Цвсах., ед. опт. пл.), содержание редуцирующих веществ (РВ,%), содержание золы (Зол.,%), гранулометрический показатели кристаллического белого сахара: средний размер кристаллов (Ср, мм), коэффициент неоднородности (Кн, %).

Сравнительные результаты предлагаемого и известного способа получения сахара представлены в таблице:

Таким образом, из приведенных в примере данных видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить выход сахара на 1,1% к массе утфеля. Причем получаемый при этом сахар имеет более высокие показатели качества.

Способ получения кристаллического белого сахара, предусматривающий сгущение смеси сиропа с клеровкой сахаров второй и третьей кристаллизации, заводку кристаллов, их наращивание, сгущение утфеля до готовности, центрифугирование с получением кристаллического белого сахара, первого и второго оттеков, отличающийся тем, что после набора смеси сиропа с клеровкой в вакуум-аппарат процесс ее сгущения интенсифицируют путем введения в него водяного пара извне из отдельного паросборника в кипящий утфель температурой 105-110°С до заводки центров кристаллизации, в качестве которых используют сахарную пудру фракционированную до размеров кристаллов в диапазоне 0,150-0,180 мм, заведенные центры кристаллизации закрепляют подкачками сиропа с клеровкой концентрацией 65-72% сухих веществ при температуре 74-76°С и затем наращивают с использованием для обогрева паровой камеры греющего пара температурой 105-110°С, причем по завершении подкачек сиропа с клеровкой снижают пересыщение утфеля до 1,10-1,12 путем ввода фильтрованного сока II сатурации и дальнейшее уваривание утфеля ведут на подкачках оттеков с учетом их качества, окончательное сгущение утфеля ведут при температуре 72-74°С до содержания в нем 93,0-93,5% сухих веществ и перед спуском из вакуум-аппарата раскачивают его первым оттеком до 91,5-92,0% сухих веществ, процесс центрифугирования проводят в фильтрующей центрифуге периодического действия с созданием в ней условий насыщенности воздуха влагой, для чего пар температурой 130-140°С подается в пространство внутри ротора центрифуги в количестве, необходимом для повышения температуры в этом объеме до температуры утфеля, в течение времени активного центрифугирования, разность между чистотой второго и первого оттеков утфеля первой кристаллизации выдерживается в диапазоне 5,0-7,0%, промывание кристаллов сахара начинают после отделения 85-90% первого оттека, а расход промывной воды составляет 1,8-2,2% к массе утфеля при температуре 80-90°С.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ разделения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий подачу его в ротор центрифуги, разделение утфеля, отделение оттеков, промывание кристаллов сахара, доведение их до влажности 0,8-1,5% к их массе перед выгрузкой из ротора центрифуги.
Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ разделения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий загрузку утфеля в центрифуги, разделение с отделением от кристаллов сахара первого оттека, подачу его на чувствительный элемент, соединенный с пневмосиловым преобразователем устройства контроля времени отделения первого оттека, который установлен в пространстве между кожухом и ротором центрифуги, и на внутреннюю поверхность кожуха, откуда первый оттек стекает вниз и удаляется из центрифуги при помощи сегрегатора.

Изобретение относится к сахарной отрасли пищевой промышленности. Способ переработки мелассы предусматривает разбавление мелассы водой до 10% сухих веществ и разделение ее на фракции при помощи баромембранных технологий в результате последовательно осуществляемых микрофильтрации с использованием микрофильтрационных мембран с размером пор 100-0,1 мкм для отделения высокомолекулярных белковых веществ, обратного осмоса с использованием мембран с размерами пор 0,001-0,0001 мкм для отделения минеральных веществ: от калия при размерах пор 0,000472 мкм, от кальция при размерах пор 0,000394 мкм, от натрия (Na) при размерах пор 0,000378 мкм, ультрафильтрации с использованием ультрафильтрационных мембран для отделения: сахарозы при размере пор 0,0012 мкм, бетаина при размере пор 0,0017 мкм.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства гранулированного сахарсодержащего продукта, включающий концентрирование сахарсодержащего раствора и его нанесение на гранулы затравки, наращивание и сушку гранул продукта.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Предложен способ производства кристаллического белого сахара, который предусматривает получение диффузионного сока, очистку, выпаривание, фильтрование, уваривание утфеля первой кристаллизации в первом вакуум-аппарате, отбор части утфеля и подачу его во второй аппарат, спуск готовых утфелей в приемную утфелемешалку и центрифугирование в фильтрующей центрифуге с отделением первого оттека, промывание кристаллов сахара с отделением второго оттека и выгрузку кристаллического белого сахара.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ утилизации мелассы свекловичной обедненной, который предусматривает ее смешивание с утфельно-пенной массой, образующейся при хранении мелассы в резервуарах и состоящей из пенного слоя и кристаллической массы с получением товарной мелассы.

Изобретение относится к производству сахара. Предложен способ производства сахара, предусматривающий получение диффузионного сока, очистку, выпаривание, фильтрование, уваривание утфеля первой кристаллизации в первом вакуум-аппарате, отбор части этого утфеля и подачу его во второй вакуум-аппарат, спуск готовых утфелей в приемную утфелемешалку и центрифугирование их с отделением первого оттека, промывание кристаллов с отделением второго оттека и выгрузку кристаллов белого сахара из центрифуги.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ разделения утфеля первой кристаллизации сахарного производства, включающий загрузку утфеля в ротор фильтрующей центрифуги, отделение первого оттека от кристаллов сахара, промывание их с отделением второго оттека и подсушивание кристаллов сахара перед выгрузкой из ротора до влажности 0,8-1,5%.
Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ получения утфеля первой кристаллизации, включающий сгущение сиропа в вакумм-аппарате, заводку кристаллов, их наращивание, отбор части утфеля, центрифугирование этой части утфеля с разделением на кристаллы сахара и оттек, возврат оттека в вакуум-аппарат и уваривание оставшейся части утфеля до готовности.
Изобретение относится к сахарной промышленности. Предложен способ производства гранулированного сахаросодержащего продукта, обогащенного полезными для эмали зубов экстрактами, витаминами и Ca, согласно которому плодовые экстракты шиповника, боярышника и цитрусовых смешивают с сахарным раствором, полученный раствор вводят капельным способом в измельченный сахар-песок при постоянном перемешивании до получения однородной кристаллической массы.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства гранулированного сахарсодержащего продукта, включающий концентрирование сахарсодержащего раствора и нанесение на гранулы затравки, наращивание и сушку гранул продукта. В качестве затравки используют гранулы, состоящие в равных количествах из сахарозы и β-циклодекстрина, который предварительно насыщают экстрактом перечной мяты, получаемые агломерированием их порошковой формы до размера 0,5-1,3 мм. В процессе наращивания на гранулы затравки наносят сахарсодержащий раствор концентрацией 81-83% сухих веществ, обогащенный экстрактами валерианы и пустырника. Гранулы затравки наращивают до размера 1,8-2,3 мм, затем этот размер доводят до 2,5-4,0 мм путем распыления на поверхность гранул сахарсодержащего раствора концентрацией 82,5-84,5% сухих веществ, обогащенного мальтитом, с последующим их высушиванием до влажности 0,3-0,5%. Изобретение позволяет получать сахарсодержащий продукт с высоким гранулометрическим составом, обладающий повышенной пищевой и физиологической ценностью. 1 пр.
Наверх