Способ кристаллизации фруктозы

Способ кристаллизации фруктозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой пр омьшшенности. Цель изобретения увеличение вькода кристаллической фруктозы и улучшение ее гранулометрического состава. Способ кристаллизации фруктозы предусматривает постепенное охлаждение насыщенного фруктозного сиропа до состояния пересыщения , введение затравочных кристаллов фруктозы, наращивание этих кристаллов и Их отделение, на стадии наращивания кристаллов осуществляют их рекристаллизацию. Отвод утфеля на рекристаллизацию осуществляют при достижении содержания кристаллов, равного 30-35%, Отбор ведут со скоростью 0,75-2,5% к общей массе утфеля в 1 ч в течение 40-42 ч. Отобранный же утфель нагревают на 5-10 С выше температуры основной массы утфеля. 3 табл. ю (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (»)4 С 13 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .:" / (21) 4011959/31-13 (22) 20. О 1. 86 (46) 30.06.88. Бюл. № 24 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) Н.П.Ивчук, В.В.Петрушевский, Н.И.Одородько и Н.A.Àðõèïîâè÷ (53) 637. 145(088.8) (56) Гобчак Н.Я., Архипович Н.А.

Опьгг кристаллизации глюкозы 1 продукта с применением рекристаллизации

НТРС. — Крахмало-паточная промышленность. ЦНИИТЭИПищепром, 1976, вып.4.

Патент Великобритании № 1389856, кл. С 13 К 9/00, 1975. (54) СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ФРУКТОЗЫ (57) Изобретение относится к пищевой промьпппенности. Цель изобретения

„„SU„„1406170 A1 увеличение выхода кристаллической фруктозы и улучшение ее гранулометрического состава. Способ кристаллизации фруктозы предусматривает постепенное охлаждение насыщенного фруктозного сиропа до состояния пересыщения, введение затравочных кристаллов фруктозы, наращивание этих кристаллов и их отделение, на стадии наращивания кристаллов осуществляют их рекристаллизацию. Отвод утфеля на ре— кристаллизацию осуществляют при достижении с одержа ния кристалл ов, рав— ного 30-35Х. Отбор ведут со скоростью

0,75-2,5Х к общей массе утфеля в 1 ч в течение 40 — 42 ч. Отобранный же уто, фель нагревают на 5-10 С выше температуры основной массы утфеля . 3 табл .

1406170

Изобретение относится к пищевой промьппленности, а именно к способам получения кристаллической фруктозы, Цель изобретения — увеличение

5 выхода и улучшение гранулометрического состава фруктозы.

Способ осуществляют следующим образом.

Фруктозный сироп подвергают кристаллизации, которая предусматривает охлаждение фруктозного сиропа доброкачественностью не менее 907., содержанием сухих веществ не менее 907. до состояния насыщения по фруктозе, вве- 15 дение 10-15Х затравочных кристаллов или 25-307. фруктозного утфеля от предыдущей кристаллизации. Кристаллизацию утфеля осуществляют в течении

75-150 ч способом охлаждения с непре2Î рывным или периодическим отводом

0,75-2,57 в 1 ч утфеля от всей его массы в теплообменник, в котором его нагревают на 5-10РС выше температуры утфеля в кристаллизаторе, после чего возвращают в кристаллизатор.

Отбор начинают при содержании кристаллов в утфеле 30-357. и продолжают в течение 40-42 ч.

После истечения указанного времени отбор утфеля прекращают и кристаллизацию осуществляют по известной технологии до момента ее окончания.

По истечении 75-150 ч утфель подвергают центрифугированию и полученные оттек и кристаллическую фруктозу a»a—

35 ли зир уют .

Способ позволяет получить значительный положительный эффект, который заключается в получении утфеля с хо40 рошим кристаллоструктурными свойствами, позволяющими легко отделять кристаллы от маточного раствора на центрифугах, а также в увеличении вы— хода кристаллического продукта.

Применение механизма рекристаллизации в ходе кристаллизации фруктозы основано на осуществлении принудительного колебательного температур— ного режима, Кристаллизация фруктозы осуществляется способом охлаждения в изогидрических условиях. Известно, что при таком ходе кристаллизации на интенсивность рекристаллизации существенное влияние оказывают температура и растворимость кристяллизуемого 55 вещества. С увеличением амплитуды и частоты колебания температуры интенсивность рекристаллизации возрас— тает „С повьш ением температуры растворимость фруктозы увеличивается и при этом мелкие кристаллы растворяются быстр ее, а крупные — медленнее.

Скорость роста крупных кристаллов выше скорости роста мелких, поэтому в ходе рекристаллизации, в целом, происходит укрупнение кристаллов и увеличение их среднего размера. Интенсивность рекристаллизации с увеличением растворимости возрастает, так как при этом стадия роста и растворения частиц дисперсной фазы происходит более глубоко и влияние размера на их скорость роста и растворения проявляются более резко. В связи с повышенной растворимостью фруктозы, по сравнению с сахарозой, интенсификация рекристаллизации производится путем нагревания части утфеля в отдельно расположенном от кристаллизатора теплообменнике, Пример 1. Фруктозный сироп

Дб 94Х, СВ 90Х охлаждают от 75 до

50"С и вносят 10Х к массе сиропа затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. Суспензию кристалли— зуют при постепенном охлаждении до

25 С.

По достижении в утфеле содержания кристаллов ЗЗХ и температуры 40 С утфель из кристаллизатора начинают отводить в теплообменник и нагревают о на 7 С выше температуры утфеля в кристаллизаторе. Рекристаллизацию осуществляют в течении 41 ч.

Количество отводимого на подогрев утфеля составляет 2,07 в 1 ч к его массе. Нагретый утфель возвращают в кристаллизатор.

В оставшееся до конца кристаллизации время отвод утфеля на подогрев прекращают. Утфель в кристаллизаторе охлаждают до 25 С и направляют на о центрифугировяние. Общее время кристалли за ции с оста вля ет 100 ч .

Полученные результаты: содержание кристаллов в утфеле 43,8Х, выход кристаллического продукта 33,8Х чистота кристаллов фруктозы 99,93Х, окрашенность 0,7 ед. опт. плотности, истощение межкристалльного раствора в конце кристаллизации 1,00, сухие вещества его 82,27, чистота 90,257.

По способу-прототипу фруктозный сироп Дб 94Х, СВ 90Х охлаждают от о

75 до 50 С и вносят к массе сиропа заправочных кристаллов фруктозы раз6170 4

55 з 140 мером 0,20 мм. Суспензию кристаллизуют при охлаждении до 25ОС и центрифугируют. Общее вр емя кристаллизация составляет 100 ч.

Полученные результаты: содержание кристаллов в утфеле 42,85Х, выход кристаллического продукта 32, 17Х,. окрашенность 0,8 ед. опт. плотности, истощение межкристалльного раствора в конце кристаллизации 1,03, сухие вещества его 82,5Х, чистота 90,9 1Х.

Как видно, более эффективно протекает кристаллизация фруктозы по предлагаемому способу, с использованием механизма рекристаллизации, по сравнению с традиционным способом.

Выход кристаллов увеличивается на

1,63Х

Пример 2 ° Фруктозный сироп

Дб 93,71Х, СВ 90Х охлаждают от 75 до 50 С, вносят 10Х к массе сиропа затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. Суспензию кристаллизуют при охлаждении в течении 100 ч до 25ОС с применением механизма рекристаллизации. Утфель с содержанием кристаллов 20, 25, 30, 35 и 45Х отводят в теплообменник и нагревают о на 7 С выше температуры утфеля в крис талли заторе, а затем возвращают в кристаллизатор. По истечении 41 ч от начала рекристаллизации отвод утфе- . ля в теплообменнике прекращен. Полуо ченный утфель охлаждают до 25 С и центрифугируют . В конце кристаллиза— ции определяют содержание кристаллов в утфеле, СВ и Дб межкристалльного раствора, выход кристаллического продукта после центрифугирования, гранулометрический состав кристаллической фруктозы.

Данные приведены в табл. 1.

Оптимальное содержание кристаллов в утфеле, при котором начинают его отвод в теплообменник, составляет

30-35Х к массе утфеля.

Пример 3. Фруктозный сироп

Дб 93Х, СВ 90Х охлаждают от 75 до

50 С, вносят 10Х к массе сиропа затравочных кристаллов размером

0,20 мм. Полученную массу кристаллизуют при охлаждении в течение 100 ч с применением механизма рекристаллизации. По достижении в утфеле содержания кристаллов ЗОХ к его массе утфель отводят в теплообменник, в котором его нагревают на 2, 5,7, 10, 15 и 20 С выше температуры утфеля в о кристаллизаторе, Нагретый утфель возвращают в кристаллизатор. По истечении 4 1 ч от начала рекристаллизации вывод утфеля в теплообменник прекращают. В оставшееся до конца кристаллизации время температуры утфеля о снижают до 25 С, после чего утфель центрифугируют. B конце опыта определяют выход кристаллического продукта и его гранулометрический состав.

Данные приведены в табл. 2.

Оптимальная разность температур, на которую необходимо нагреть утфель, находится в пределах 5 — 10 С.

Пример 4, Фруктоэный сироп

Дб 94Х СВ 90Х охлаждают с 75 до

50 C вносят 10Х к масс". затравочных кристаллов фруктозы размером 0,20 мм.

Полученную массу кристаллизуют при охлаждении в течении 100 ч с применением механизма рекристаллизации путем отвода 0 25; 0 75; 1 25; 2,00;

2,5; 2,75 и Ç,OOX ч утфеля с содержанием кристаллов ЗОХ в теплообменник.

Утфель нагревают на 7 С выше температуры утфеля в кристаллизаторе и возвращают в кристаллизатор. По истечении 90 ч начала кристаллизации отвод утфеля на обогрев прекращают и за оставшееся время продолжают его охлаждать до 25 С, после чего центрифугируют ° В конце кристаллизации определяют содержание сухих веществ в межкристалльном оттеке, гранулометрический состав и выход кристаллического продукта (табл, 3) .

Оптимальное количество утфеля, отводимого в теплообменник, составляет

0,75 — 2,50Х к массе утфеля в 1 ч.

Таким образом, кристаллизация фруктозы по предлагаемому способу позволяет увеличить выход кристал— лической фруктозы и улучшить ее гранулометрический состав. !

Формула изобретения

Способ кристаллизации фруктозы, включающий охлаждение фруктозного сиропа до состояния пересыщения, введения затравочных кристаллов с последующим их наращиванием при подкачке фруктозосодержащего раствора и отделение кристаллов от маточного раствора,отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и улучшения гранулометрического состава фруктозы, после достижения концент5 1406170 6 рации кристаллов в утфеле 30-35 осу- на 5-10 С выше температуры общей масществляют отбор О, 75-2, 5 утфеля в сы утфеля и возврат нагретого утфеля

1 ч к его общей массе в течение 40- в исходную массу с последующим пере42 ч, нагрев отобранной части утфеля . мешиванием.

Таблица 1

Показатель

1 (1 I

Межкристалльный оттек

СВ, .

82,3

83,5

83,0

82,1

82,7

82,9

91,0

90,2

90,6

91,7

90,3

90,8

5 9.

8,8

10,2

6,4

4,7

9,8

25,1

12,3

19,4

25,9

19,0

18,9

45,3

41,1

37,8

34,3

33,4

27,7

35,8

30,4

26,9

40,8

44,3

30 5

0,7

2,8

0,3

0,3

0,1

0,9

0,1 мм и меньше 0,7

39,39

41,2

43,5

44,1

42,2

41,5

Кра а

Выход фруктозы, %

35,4

32,4

34,1

36,7

36,0

34,6

Та блица 2

Показатель

10 15

Выход кристал-лов, %

35,7

30,1

32,0

34,4

35,4

33,3

Гранул ометрический состав кристаллов, 0,63 мм

3,8

4,4

7,2

6,5

5,4

3,6

12,7

15,5

18,2

17,8

16,3

10,4

0,50 мм

Дб %

Гра нул ометрич еский состав кристаллов, .

0,63 мм

0,50 мм

0,40 мм

0,315 мм

0,20 мм

0,16 мм

Кристаллизация фруктозы при отводе в теплообменник .утфеля с с одержани ем кристаллов, %

25 30 35 40 45

Кристаллизация фруктозы при подогреве утфеля в теплообмено нике на разность температур, С (а (7

8

Продолжение табл.2

1406170

Пока за т ел ь

36,5

40,5

40,0

40,0

21,5

20,5

46,4

37,6

35,8

35,2

37,6

39,2

2,3

0,2

0,1

20,9

18,7

09 8

1,5

1,7

О, 1 мм и меньше—

0,8

1,2

Та блица 3

Пока зат ел ь

1 1 T. 1 1 (28,6

45,6

4,3

О 3

0,7

0,1 мм и меньше

0,4

Выход фруктозы,X 32,7 33,1 34,9 35,2 35,5 34,8 34,0 33,1

Редактор H.Êèøòóëèíåö

Заказ 3158/23 Тираж 308 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

0,40 мм

0,315 мм

0,20 мм

0,16 мм

Межкристалльный оттек, 7. СВ

Гранулометрический состав, 1:

0,63 мм

0,50 мм

0,40 мм

0,315 мм

0,20 мм

0,16 мм

Кристаллизация фруктозы при подогреве утфеля в теплообменнике на разность температур, С е

2 5 7 10 15 20

Кристаллизация фруктозы при условии, что в теплообменник отводили утфель к массе, 7 ч

0,25 0,50 0,75 1,25 2,00 2,50 2,75 3,00

83,4 82,9 82,4 82,3 82,4 82,5 82,9 83,4

4 8 7 3 9 5 9 7 10 4 10 4 10 5 10 4

15,6 20,8 25,3 27, 1 29, 1 29,3 29,3 29,7

28,8 31,4 31,2 29,5 24,8 18,3 16,7

407 334 31,7 308 352 41,7 429

2,1 0,4 0,3 0,2 . 0,3 0,2 0,3

Составитель Ю. Сидоренко

Техред А. Кравчук Корректор И.Эрдейи