Способ получения утфеля первой кристаллизации

Способ получения утфеля первой кристаллизации

Реферат

Изобретение относится к сахарной промышленности.

Известен способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий сгущение сиропа, заводку кристаллов, их наращивание в вакуум-аппарате, отбор части утфеля в количестве 50-55% от общей массы и подачу ее в другой вакуум-аппарат. Наращивание кристаллов осуществляется до 30-33% их содержания в утфеле. Перед отбором части утфеля в другой вакуум-аппарат его раскачивают сиропом до коэффициента пересыщения 1,01-1,03. Линейную скорость кристаллизации в вакуум-аппарате после отбора утфеля поддерживают равной 0,10-0,15 мм/ч, а во втором вакуум-аппарате 0,05-0,08 мм/ч (SU №1551746 A1, C13F 1/02, 23.03.90).

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает глубокого истощения межкристального раствора утфеля первой кристаллизации, особенно при ухудшении качества исходного сырья, из которого получают сироп, и приводит к увеличению длительности процесса уваривания утфеля первой кристаллизации.

Ближайшим аналогом предлагаемого является способ уваривания утфеля первой кристаллизации, предусматривающий набор сиропа в первый вакуум-аппарат, сгущение сиропа, заводку кристаллов, их наращивание до содержания в утфеле 88,0-89,0% СВ. В первом вакуум-аппарате утфель уваривают до 92,0-92,5% СВ, а во втором до 93,0-94,0% СВ. Этот утфель перед спуском во втором вакуум-аппарате раскачивают первым оттеком утфеля из первого вакуум-аппарата до 92,0-92,5% СВ. Утфель из первого вакуум-аппарата направляют на центрифугирование раньше, чем утфель из второго аппарата, на 55-60 минут (RU №2264471, С13F 1/02. 20.11.2005).

Недостаток этого способа заключается в том, что он не позволяет обеспечить достаточно полное истощение межкристального раствора и повысить выход сахара из увариваемых утфелей. Уваривание утфелей является длительным.

Технический результат предложенного способа заключается в увеличении выхода сахара, ускорении процесса и улучшении гранулометрического состава кристаллов.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающем набор сиропа в первый вакуум-аппарат, сгущение сиропа, заводку кристаллов путем введения в него кристаллической затравки с размером кристаллов 0,16-0,22 мм, наращивание кристаллов, отбор части утфеля из первого вакуум-аппарата и подачу его во второй вакуум-аппарат и уваривание утфеля в этих вакуум-аппаратах до готовности. При наборе сиропа в первый вакуум-аппарат в него вводят пеногаситель ПГ-3 в виде порошка в количестве 0,002-0,004% к массе сиропа и для заводки кристаллов используют затравку в смеси с моноглицеридом дистиллированным в количестве 0,001-0,002% к массе сиропа. Наращивание кристаллов до отбора части утфеля проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,17, а перед отбором его из первого вакуум-аппарата раскачивают исходным сиропом до коэффициента пересыщения 1,05-1,07. Во втором вакуум-аппарате в утфель добавляют расплав моноглицирида дистиллированного в количестве 0,001-0,002% к массе утфеля.

Способ осуществляют следующим образом.

В первый вакуум-аппарат набирают сироп и добавляют в него пеногаситель в количестве 0,002-0,004% к массе сиропа. В качестве пеногасителя используют поверхностно-активное вещество ПГ-3 в виде тонкоизмельченного порошка.

Сироп сгущают до достижения коэффициента пересыщения 1,25-1,30. После этого в пересыщенный сахарный раствор вводят затравку с размером кристаллов 0,16-0,22 мм в смеси с моноглицеридом дистиллированным в количестве 0,001-0,002% к массе сиропа. Использование кристаллов размером 0,16-0,22 мм в смеси с моноглицеридом дистиллированным позволяет создать условия для формирования более равномерных по размеру кристаллов, исключая при этом возможность срастания, и тем самым улучшить качество получаемого сахара-песка. Количество моноглицерида дистиллированного обеспечивает лучшие условия для образования центров кристаллизации и их наращивания, что позволяет уменьшить время уваривания утфеля.

В качестве моноглицирида дистиллированного используют моноглицериды марки ПО-90 в расплавленном виде.

Наращивание кристаллов до отбора части утфеля во второй аппарат проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,17 при содержании в утфеле 88,0-89,0% сухих веществ, а перед отбором его раскачивают в первом вакуум-аппарате исходным сиропом до пересыщения 1,03-1,05.

Раскачивание утфеля до коэффициента пересыщения в пределах 1,03-1,05 необходимо для предотвращения образования новых центров кристаллизации в момент его отбора.

При пересыщении менее 1,03 процесс уваривания удлиняется и возрастают термические потери сахарозы, а в случае превышения коэффициента пересыщения более 1,05 имеет место риск образования вторичных центров кристаллизации.

После этого часть утфеля из первого аппарата в количестве 50-55% от всей его массы отбирают во второй. При этом в него добавляют расплав моноглицерида дистиллированного из расчета 0,001-0,002% к массе утфеля во втором аппарате. Введение в отобранный утфель моноглицерида дистиллированного необходимо для интенсификации процесса его уваривания, что позволяет ускорить кристаллизацию сахарозы и обеспечивает его уваривание во втором аппарате до содержания сухих веществ 93,0-94,0% и таким образом позволяет увеличить выход сахара за менее короткий период уваривания.

При добавлении моноглицерида дистиллированного менее 0,001% к массе утфеля не обеспечивается требуемая скорость кристаллизации сахарозы и ухудшается качество получаемого сахара-песка, а его превышение более 0,002% к массе утфеля может увеличить его последующее содержание в сахаре и тем самым ухудшить его качество.

После этого в первом и втором вакуум-аппаратах утфель уваривают до готовности. В первом из них утфель сгущают до 92,0-92,5%, а во втором - до 93,0-94,0% сухих веществ. При этом утфель из первого аппарата спускают в приемную утфелемешалку и начинают центрифугировать на 55-60 минут раньше, чем второй.

Кроме того, утфель во втором аппарате перед спуском раскачивают до 92,0-92,5% сухих веществ первым оттеком утфеля первого вакуум-аппарата.

Пример 1. В первый вакуум-аппарат набирают сироп с клеровкой чистотой 91,7% одновременно с вводом пеногасителя марки ПГ-3 в виде порошка в количестве 0,003% к их массе и сгущают до достижения коэффициента пересыщения 1,22.

Затем в качестве центров кристаллизации в сгущенный раствор вводят кристаллы сахара размером 0,180 мм в смеси с моноглицеридом дистиллированным в количестве 0,0015% к его массе и наращивают введенные кристаллы сахара при коэффициенте пересыщения 1,15, выдерживая в утфеле содержание сухих веществ около 88,5%. После достижения требуемого объема утфеля в первом вакуум-аппарате часть его в количестве 50% отбирают во второй вакуум-аппарат. Причем перед отбором в первом аппарате его раскачивают сиропом с клеровкой до коэффициента пересыщения 1,04. В отобранный во второй аппарат утфель добавляют расплав моноглицерида дистиллированного в количестве 0,0015% к его массе.

После этого в первом и втором вакуум-аппаратах утфель уваривают до готовности. В первом из них утфель сгущают до 92,5%, а во втором - до 93,0% сухих веществ. При этом утфель из первого аппарата спускают в приемную утфелемешалку и начинают центрифугировать на 60 минут раньше, чем второй.

Кроме того, утфель во втором аппарате перед спуском раскачивают до 92,5% сухих веществ первым оттеком утфеля первого вакуум-аппарата.

Утфель, сваренный по предложенному способу, имеет следующие показатели: чистота утфеля первой ступени кристаллизации сахарозы в первом и втором вакуум-аппаратах (Ч¹ _утф и Ч² _утф, %)Ч¹ _утф составляет 91,7%; Ч² _утф=91,7%; содержание в них сухих веществ (СВ¹ _утф и СВ² _утф, %) CB¹ _утф 92,5%; CB² _утф, 93,0%; средний выход кристаллов сахара для двух утфелей (К_ср, % к массе утфеля) К_ср 49,8%; а также продолжительность уваривания утфеля в двух аппаратах (τ_ср,) τ_ср 5,9 ч.

Пример 2. Параллельно осуществляют уваривание утфеля по известному способу.

В первый вакуум-аппарат набирают сироп с клеровкой чистотой 91,7%, сгущают до достижения коэффициента пересыщения 1,22 и вводят в качестве центров кристаллизации кристаллы сахара размером 0,180 мм. Затем их наращивают при содержании в утфеле 88,5% сухих веществ.

После достижения требуемого объема утфеля в первом вакуум-аппарате часть его в количестве 50% отбирают во второй вакуум-аппарат и далее процесс их уваривания проводят параллельно в двух аппаратах до их заполнения утфелем и готовности. Причем в первом из них утфель сгущают до 92,0%, а во втором до 93,0% сухих веществ. При этом утфель из первого аппарата спускают в приемную утфелемешалку и начинают центрифугировать на 60 минут раньше, чем второй. Кроме того, утфель во втором вакуум-аппарате перед спуском раскачивают до 92,5% сухих веществ первым оттеком утфеля первого вакуум-аппарата.

В результате получают следующие показатели: Ч¹ _утф=91,7%; СВ¹ _утф=92,5%; Ч² _утф=91,7%; СВ² _утф=93,0%; К_ср=48,3%; τ_ср=6,7 ч.

Таким образом, из приведенных данных видно, что предложенный способ по сравнению с известным позволяет увеличить процентное содержание кристаллов в утфеле на 1,5% к его массе, а время уваривания утфеля по сравнению с известным способом сокращается на 13,5%.

Способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий набор сиропа в первый вакуум-аппарат, сгущение сиропа, заводку кристаллов путем введения в него кристаллической затравки с размером кристаллов 0,16-0,22 мм, наращивание кристаллов, отбор части утфеля из этого вакуум-аппарата и подачу его во второй вакуум-аппарат и уваривание утфеля в этих вакуум-аппаратах до готовности, отличающийся тем, что при наборе сиропа в первый вакуум-аппарат в него вводят пеногаситель ПГ-3 в виде порошка в количестве 0,002-0,004% к массе сиропа, при этом для заводки кристаллов используют затравку в смеси с моноглицеридом дистиллированным в количестве 0,001-0,002% к массе сиропа, наращивание кристаллов до отбора части утфеля проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,17, а перед отбором его из первого вакуум-аппарата раскачивают исходным сиропом до коэффициента пересыщения 1,05-1,07, причем во втором вакуум-аппарате в утфель добавляют расплав моноглицерида дистиллированного в количестве 0,001-0,002% к массе утфеля.