Способ получения сахара последней кристаллизации

Способ получения сахара последней кристаллизации

Реферат

Изобретение относится к сахарному производству, в частности к технологии получения сахара из промежуточных продуктов (оттеков) на последней ступени кристаллизации.

Известен способ получения сахара последней кристаллизации, предусматривающий уваривание утфеля в вакуум-аппарате, его выгрузку из последнего, подачу в кристаллизационную установку, охлаждение в ней до температуры 40°С и центрифугирование утфеля с отделением кристаллов от мелассы. При этом для обеспечения необходимого нормативного значения вязкости межкристального раствора утфеля в конце его охлаждения содержание сухих веществ в нем следует выдерживать равным 82%, что позволяет эффективно отделять мелассу от кристаллов сахара в процессе центрифугирования [Силин П.М. Технология сахара. - М.: Пищевая промышленность, 1967. - С.435-453].

Недостатком данного способа является то, что исключена возможность глубокого обессахаривания мелассы. Это обусловлено тем, что процесс кристаллизации сахара из межкристального раствора утфеля охлаждением проводят до строго определенного значения температуры 40°С и не учитывают при этом качественный состав присутствующих в нем различных по химическому составу несахаров. Кроме того, вязкость мелассы при температуре 40°С и содержании в ней 82% СВ может быть больше, чем ее предельно-допустимое значение, устанавливаемое исходя из технических возможностей центрифуг. В этом случае ухудшаются условия отделения мелассы от кристаллов, возрастает ее количество на их поверхности и, как следствие, ухудшается качество сахара последней кристаллизации. Эффективность данного процесса значительно снижается при переработке сырья низкого качества или нарушениях технологического режима в продуктовом отделении.

Технический результат изобретения заключается в достижении более глубокого обессахаривания мелассы и улучшении качества сахара последней кристаллизации.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения сахара последней кристаллизации, предусматривающем уваривание утфеля в вакуум-аппарате, его выгрузку из последнего, подачу в кристаллизационную установку, охлаждение в ней до конечной температуры и центрифугирование утфеля с отделением кристаллов от мелассы, после выгрузки утфеля из вакуум-аппарата из него отбирают пробу и из нее выделяют межкристальный раствор, разбавляют последний для получения нескольких проб с содержанием сухих веществ от 80 до 84%. В эти пробы вводят кристаллы сахара для насыщения в количестве 20-25% к массе пробы и выдерживают все пробы при температуре 60-65°С в течение 1,5-2,0 часов при перемешивании. Затем выделяют из них межкристальный раствор и определяют в нем содержание сухих веществ, чистоту и вязкость. С учетом полученных данных рассчитывают необходимую температуру охлаждения утфеля и процесс кристаллизации в кристаллизационной установке заканчивают при достижении этой температуры, что обеспечивает минимальную чистоту мелассы.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. В вакуум-аппарате создают разрежение в диапазоне 0,060-0,067 МПа, набирают оттеки предыдущих кристаллизаций до полного закрытия поверхности нагрева паровой камеры, подают в нее греющий пар, уваривают утфель по известной технологии до готовности и выгружают в приемную утфелемешалку. Сразу после выгрузки утфеля из аппарата из него отбирают пробу и выделяют из нее межкристальный раствор, который разбавляют для получения нескольких проб с различным содержанием сухих веществ от 80 до 84%. В приготовленные пробы с разным содержанием сухих веществ вводят кристаллы сахара для их насыщения в количестве 20-25% к массе пробы. После ввода сахара в анализируемые пробы их выдерживают при температуре 60-65°С в течение 1,5-2,0 часов при перемешивании. Затем выделяют из них межкристальный раствор и в отобранных пробах межкристального раствора определяют содержание сухих веществ, чистоту и вязкость. На основе полученных данных анализов и используя известные математические формулы рассчитывают необходимую температуру охлаждения утфеля и процесс кристаллизации в кристаллизационной установке заканчивают именно при достижении этой температуры. При выдерживании этих условий достигается минимальная чистота мелассы и необходимое качество сахара последней кристаллизации.

Пример 1. В вакуум-аппарате создают разрежение в диапазоне 0,060-0,067 МПа, набирают оттеки I и II кристаллизаций до полного закрытия поверхности нагрева паровой камеры и уваривают утфель III кристаллизации до готовности, выгружают в приемную утфелемешалку и затем из нее подают в кристаллизационную установку. Сразу после выгрузки утфеля из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку из него отбирают пробу массой 1 кг. Из этой пробы утфеля выделяют межкристальный раствор, который разбавляют для получения четырех проб массой 100 г с содержанием сухих веществ: 80; 81; 82 и 84% СВ. В каждую из них вводят кристаллы сахара для насыщения межкристального раствора в количестве 25% к массе пробы. После ввода кристаллов сахара в анализируемые пробы их выдерживают в отдельных емкостях при температуре 65°С в течение 2,0 часов при перемешивании. Затем из них выделяют насыщенный межкристальный раствор, в каждом из которых определяют: на рефрактометре без разбавления - содержание сухих веществ; на поляриметре - содержание сахарозы, и по их значениям рассчитывают чистоту межкристальных растворов исследованных проб, а также определяют их вязкость с использованием вискозиметра марки Геплера. Полученные при этом данные приведены в таблице.

Таблица.Результаты анализов проб обессахаренного межкристального раствора
№	Содержание сухих веществ, %	Чистота (доли единицы)	Вязкость, МПа·с
1	83,8	0,730	790
2	84,4	0,726	1030
3	85,1	0,722	1370
4	85,8	0,818	1750

Расчет оптимальной температуры охлаждения утфеля III кристаллизации, при которой достигается минимальное значение чистоты мелассы, проводят по известным формулам [Vavrinecz G. The formation and composition of beet molasses. // Sugar Technology reviews. - 1978/79. - V.6. - P.117-130] и [Штерман В.С., Смагина В.И., Сапронов А.Р. Вязкость сахарных растворов в зависимости от доброкачественности. // Сахарная промышленность. - 1985. - №2. - С.23-25].

По данным проведенного расчета оптимальное значение температуры охлаждения утфеля III составило 30°С. При проведении кристаллизации сахара в кристаллизационной установке охлаждением до температуры 30°С и последующем разделении утфеля III в центрифугах содержание сухих веществ в мелассе составило 81,3%, а ее чистота равнялась 65,2%. Чистота сахара последней кристаллизации по предлагаемому способу была 97,8%, а его цветность - 24,5 усл.ед.

Параллельно осуществляют получение сахара последней кристаллизации по прототипу. При этом используют те же продукты, что и для уваривания утфеля III кристаллизации в вакуум-аппарате по предлагаемому способу. Готовый утфель III выгружают в кристаллизационную установку и проводят кристаллизацию сахара из межкристального раствора охлаждением до температуры 40°С, выдерживая в конце охлаждения содержание сухих веществ в мелассе 82%. После разделения утфеля III кристаллизации в центрифугах содержание сухих веществ в мелассе составило 83,5%, а ее чистота равнялась 66,3%. Чистота сахара III кристаллизации равнялась 96,4%, а его цветность 35 усл.ед.

Из полученных результатов видно, что по предлагаемому способу меласса имеет чистоту ниже на 1,1%, а чистота сахара III кристаллизации - на 1,4% выше, чем по известному способу. При этом цветность сахара III кристаллизации оказалась на 11% ниже, чем по известному способу, что подтверждает более высокую эффективность предлагаемого способа.

Способ получения сахара последней кристаллизации, предусматривающий уваривание утфеля в вакуум-аппарате, его выгрузку из последнего, подачу в кристаллизационную установку, охлаждение в ней до конечной температуры и центрифугирование утфеля с отделением кристаллов от мелассы, отличающийся тем, что после выгрузки утфеля из вакуум-аппарата из него отбирают пробу, выделяют из нее межкристальный раствор, разбавляют последний для получения нескольких проб с содержанием сухих веществ от 80 до 84%, в эти пробы вводят кристаллы сахара для их насыщения в количестве 20-25% к массе пробы, выдерживают все пробы при температуре 60-65°С в течение 1,5-2,0 ч при перемешивании, затем выделяют из них межкристальный раствор и определяют в нем содержание сухих веществ, чистоту и вязкость, при этом с учетом полученных данных рассчитывают необходимую температуру охлаждения утфеля и процесс кристаллизации в кристаллизационной установке закачивают при достижении этой температуры, что обеспечивает минимальную чистоту мелассы.