Способ получения затравочной суспензии для кристаллизации глюкозы

Способ получения затравочной суспензии для кристаллизации глюкозы

Реферат

Изобретение относится к пищевой, крахмалопаточной и фармацевтической промышленности и может быть использовано для повышения эффективности процесса кристаллизации глюкозы.

Известные способы кристаллизации глюкозы предусматривают получение ангидридной глюкозы при уваривании утфелей в вакуум-аппарате (изотермический способ) или при охлаждении утфелей в кристаллизаторе (политермический способ).

Важнейшим условием успешной кристаллизации глюкозы является применение затравочных кристаллов.

При кристаллизации ангидридной глюкозы с увариванием утфелей в вакуум-аппарате внесение в вакуум-аппарат для затравки 20-30 г кристаллической глюкозы на тонну сиропа быстро активизирует образование новых центров кристаллизации во всем объеме раствора [Андреев Н.Р., Хворова Л.С., Золотухина Н.И. Кинетика зародышеобразования ангидридной глюкозы в изотермических условиях // Сахар. - 2010. - №12; Хворова Л.С. Научно-практические основы получения кристаллической глюкозы. М.: Россельхозакадемия, 2013. - 280 с.]. Главным недостатком способа является субъективный органолептический контроль количества образующихся зародышей, который осложняет процесс наращивания кристаллической массы и центрифугирования утфелей и снижает выход и качество глюкозы.

Стадия «заводки» кристаллов при кристаллизации ангидридной глюкозы по методу охлаждения утфелей в кристаллизаторе еще более трудоемкая, продолжается до трех часов и более даже при использовании различных дополнительных приемов: опрыскиваний кристаллизуемых растворов водой или спиртовыми растворами [Фиданко Сталиянов Сретенов. Метод получения кристалллической агидридной глюкозы. АС №15472, Болгария, заявлено 07.05.70 г., опубл. 03.05.74 г.; Гопчак Н.Я., Шорникова А.Н., Кмита Л.В. Получение ангидридной глюкозы в кристаллизаторах // НТРС «Пищевая промышленность». - 1978. - Сер. 5.- №1. - С. 13-16]. В этом случае еще труднее контролировать количество образующихся центров кристаллизации. Затяжной период «заводки» центров кристаллизации ухудшает гранулометрический состав кристаллов готовой глюкозы и увеличивает общую продолжительность процесса кристаллизации.

Применение для затравки мелкокристаллических порошков глюкозы позволяет снизить расход глюкозы на затравку, однако использование их также связано с определенными трудностями из-за комкования и слеживания кристаллов как в период хранения, так и при смешивании с сиропом.

Технический результат изобретения заключается в снижении расхода глюкозы на затравку, ускорении процесса кристаллизации, улучшении гранулометрического состава глюкозы и повышении ее выхода.

Технический результат изобретения основывается на том, что кристаллы ангидридной и гидратной глюкозы любого размера в среде абсолютных спиртов остаются стабильными по величине и форме на протяжении длительного времени.

Технический результат изобретения достигается тем, что механически измельчают кристаллическую глюкозу с размерами кристаллов в диапазоне 1-300 мкм с помощью мельницы с фильтрами для классификации частиц по размерам, смешивают с абсолютным спиртом, выбранным из этанола, пропанола, бутанола, изопропанола, изобутанола, в соотношении 3:2, герметично укупоривают и хранят для использования в качестве затравки.

Затравочные кристаллы размером 1-10 мкм предпочтительны для применения при кристаллизации ангидридной глюкозы, т.к. процесс кристаллизации имеет высокую скорость.

Затравочные кристаллы размером 10-30 мкм более целесообразно использовать при кристаллизации ангидридной глюкозы политермическим способом, скорость кристаллизации при котором почти в два раза ниже по сравнению с изотермическим способом.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале приготавливают затравочные кристаллы механическим измельчением кристаллов глюкозы любых размеров, предпочтительнее в диапазоне 250-300 мкм, с помощью мельницы с фильтром для классификации частиц по размерам.

Предпочтительность использования кристаллов в диапазоне 250-300 мкм обосновывается тем, что в производстве глюкозы они являются отходом после рассева готовой глюкозы в упаковочном отделении, возвращаемым в производство после растворения. Затем измельченные кристаллы смешивают с одним из абсолютных алифатических спиртов (этанолом, пропанолом, бутанолом, изопропанолом, изобутанолом) в соотношении 3:2, герметично укупоривают и используют в качестве затравки для кристаллизации ангидридной глюкозы.

Предлагаемый способ имеет существенные преимущества перед известными способами:

- затравочные кристаллы имеют мелкий размер - 1-30 мкм, благодаря чему расход их для полной затравки значительно сокращается по сравнению с известными способами; в то же время предлагаемые затравочные кристаллы значительно крупнее по отношению к вновь образующимся кристаллам в известных способах, что сокращает продолжительность кристаллизации;

- количество и размер затравочных кристаллов, вносимых в сироп, во всех циклах кристаллизации одинаковые, благодаря чему упрощается способ применения затравок и не требуется высокой квалификации обслуживающего персонала для контроля за процессом заводки кристаллов;

- затравочные суспензии легко и равномерно распределяются в глюкозном сиропе и имеют длительные сроки хранения;

- возрастает производительность кристаллизаторов и снижается потребность в их количестве;

- качество получаемой глюкозы улучшается.

Пример

Затравочные кристаллы размером 1-10 мкм и 10-30 мкм получают механическим измельчением кристаллической глюкозы с кристаллами любых размеров, предпочтительно 250-300 мкм, с помощью мельницы, например, ПДИ-70 с фильтром для классификации частиц по размерам. Полученные с соответствующими размерами кристаллы ссыпают в емкость, например флягу 50-75 л, заливают безводным спиртом в соотношении 3:2, что соответствует 2 частям спирта на 3 части кристаллов. Емкость с суспензией герметично укупоривают и хранят при комнатной температуре для последующего (в любой момент после приготовления) использования продукта для затравки. В качестве спиртов используют этанол, пропанол, бутанол, изопропанол, изобутанол. Перед подачей затравочных кристаллов в глюкозный сироп их предварительно освобождают от спирта, который повторно используют для приготовления новых партий затравочных суспензий. Отделенные от спирта кристаллы смешивают с сиропом, подготовленным для кристаллизации, и в качестве затравки подают в вакуум-аппарат или кристаллизатор.

Способ получения затравочной суспензии для кристаллизации глюкозы, предусматривающий механическое измельчение кристаллической глюкозы с кристаллами в диапазоне 1-300 мкм, предпочтительно 250-300 мкм, с помощью мельницы с фильтрами для классификации частиц по размерам, получение затравочных кристаллов размером 1-10 мкм и 10-30 мкм, смешивание с абсолютным спиртом, выбранным из этанола, пропанола, бутанола, изопропанола, изобутанола, в соотношении 3:2, герметичное укупоривание, хранение для последующего использования в качестве затравки, причем затравочные кристаллы размером 1-10 мкм применяют для кристаллизации ангидридной глюкозы изотермическим способом, а затравочные кристаллы размером 10-30 мкм - для кристаллизации ангидридной глюкозы политермическим способом.