Способ кристаллизации сахара

 

.СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРА , предусматривающий варку утфеля последнего продукта с последующим его охлаждением в утфелемешалках и введение химического реагента в процессе варки или охлаждения, отличающийся тем, что, с целью првьппения выхода сахара, в качестве реагента используют кристаллогидрат сульфата магния в количестве 0,5 2 ,0% к массе утфеля для снижения растворимости сахара в межкристальном растворе. i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

0% (11) зСЮ С 13 F 1/02

\

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531714/28-13 (22) 28. 12. 82 (46) 30. 07. 84. Бюл. ¹ 28 (72) В. С.Штерман, А. P. Сапронов, В.И.Тужилкин, В.И.Смагина и В.М.Фурсов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промьппленности (53) 664. 1. 054(088. 8) (56) 1. Патент США № 3476598, .кл. С 13 F 1/00, .1969.

2. Патент ФРГ № 1767925 кл. 89 d 1/00, опублик. 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 664996, кл. С 13 F i/02, 1979. (54) (57), СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРА, предусматривающий варку утфеля последнего продукта с последующим его охлаждением в утфелемешалках и введение химического реагента в процессе варки или охлаждения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения выхода сахара, в качестве реагента испольэуют кристаллогидрат сульфата магния в количестве 0 52,0Х к массе утфеля для снижения растворимости сахара в межкристальном растворе.

05 2 воримости сахара в межкристальном растворе.

Способ осуществляют следующим образом.

При введении кристаллогидрата сульфата магния на стадии варки утфе" ля последнего продукта его вводят с первыми подкачками зеленого оттека предыдущего продукта в количестве

0,5-2,0Х к массе готового утфеля.

Введение Ия804 7Н О позволяет вы2 кристаллизовать дополнительное количество сахара уже в процессе варки.

После уваривания утфель последнего прощФФа спускается из аппарата в корытеобраэньж утфелемешалки-крис таллиэаторы с пеуемешивающим устройством, иращащщямся со скоростью

1,0-2,0 96/мин.

Прн введении кристаллогидрата сульфата магния на этой стадии кристаллизации сахара его вводят в том же количестве по отношению к массе утфеля, равномерно распределяя по длине приемной мешалки. В утфелемешалках процесс кристаллизации сахара осуществляется за счет постепенного снижения температуры от 70 до 40 С, что приводит к созданию дополнительного пересыщения сахара. MgSO 4 7Н О, постепенно растворяясь в межкристальном оттеке, приводит к существенному снижению растворимости сахара и за счет этого — к дополнительному выкристаллизовыванию его в количестве 3,0-7,0Х.

Причиной повышения выхода сахара после введения MgS0g 7Н О является то, что ионы Мд и S04, образующиеся при его диссоциации, являются сильно гидратированными. За счет этого часть молекул воды в межкристальном оттеке переходит в их гидратные оболочки и в результаты этого теряет способность растворять сахарозу.

Целью изобретения является повышение выхода сахара.

Утфель последнего продукта поступает далее из мешалок-кристаллизаторов через утфелераспределитель на центрифугирование, где происходит отделение кристаллического сахара от межкристальной жидкости. Желтый сахар после его аффинирования и клерованин возвращается на. стадию кристаллизации первого продукта. Введение кристаллогидрата сульфата магния в количестве 0,5-2,0Х к массе утфеля обеспечивает его полное растворение

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу кристаллизации 5О сахара, предусматривающему варку утфеля последнего продукта с последующим его охлаждением в утфелемешалках и введение химического реагента в процессе варки или охлаждения, в качест-55 ве реагента используют кристаллогидрат сульфата магния в количестве 0 52,0Х к массе утфеля для снижения раст1 11055

Изобретение относится к сахарной промьппленности, а именно к кристаллизации сахара.

Известен способ кристаллизации сахара, включающий введение химических реагентов, например.ПАВ, снижающих вязкость утфеля и повышающих за счет этого выход кристаллического сахара (1) .

Недостатками этого способа являют- 10 ся высокая стоимость применяемого реагента и сложность его дробной дозировки в увариваемый утфель.

Известен также способ кристаллизации сахара, включающий добавление мочевины, снижающей вязкость утфеля при кристаллизации и увеличивающей выход кристаллического сахара (2) .

Недостатком известного способа является невысокий эффект дополни- щ тельного выкристаллизовывания сахара из межкристального раствора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ кристаллизации сахара, предусмат-25 ривающий варку утфеля последнего продукта с последующим его охлаждением в утфелемешалках и введение химического реагента. в процессе варки нли охлаждения, повышающего выход сахара за счет снижения вязкости кристаллизующейся системы. В качестве такого вещества применяют. соли

1аммония в виде нитрата, хлорида или .роданида в количестве 0,5-10,0Х к массе утфеля (3) .

Недостатком данного способа является необходимость использования больших количеств реагентов, которые позволяют получать небольшое количе- 4О ство дополнительно выкристаллизовавшегося сахара. Кроме того, данные реагенты имеют высокую стоимость, а нитрат и роданид аммония обладают ярко выраженными токсичными свойствами.

1105505 и выведение из технологической схемы кристаллизации вместе с мелассой.

Пример 1. При выгрузке из вакуум-аппарата П! -продукта отобран утфель с СВ = 92,6X, Dg = 79,7Х при

70 С. Средняя проба разделена на пять ь частей, одна из которых поступает на кристаллизацию без добавок (контроль), а к другим добавлены МН С1, НН4ЯО, ИН4СМЯ и MgSO 7Н О в коли10 честве 0 5Х к массе утфеля. Кристаллизация всех проб, помещеннь х в герметично закрывающиеся емкости, осуществлена в одинаковых условиях при перемешивании с и = 2 об/мин в лабо15 раторном воздушном термостате. Конечная температура кристаллизации 40 С.

Межкристальный оттек с содержанием

СВ = 81,5 -83,0Х отделен центрифугированием при Рр = 1500 в течение

8 мин.

Технологические показатели межкристального оттека, полученного при кристаллизации утфеля с применением различных химических реагентов, вместе с данными контрольного опыта, проведенного одновременно в тех же условиях, представлены в табл. 1.

Из представленных в табл. 1 результатов следует, что эффект дополни- 0 тельноЕ кристаллизации сахара при введении 0,5Х MgS04: 7Н О к массе утфеля выше по сравнению с применением аналогичных количеств известных ранее реагентов и составляет 2,6Х. 35

Пример 2. Аналогично примеру 1 в утфель последнего продукта введены вышеперечисленные реагенты в количестве 2,0Х к массе утфеля.

Результаты исследования техноло- 40 гических параметров после введения химических реагентов по сравнению с контролем представлены в табл. 2, При использовании 2,0Х MgS04"7820 к массе утфеля эффект дополнительной 5 кристаллизации сахарозы составил

7,0 по сравнению с 1,7-1,9Х при применении известных ранее реагентов.

Установлено, что добавление MgS04õ х 7Я О свыше 2,0Х нецелесообразно 50 ввиду его ограниченной растворимости в межкристальном оттеке, которая составляет 2,ОХ к массе утфеля при

40 С.

Пример 3. Аналогично приме- 55 ру 1 в утфель последнего продукта введены вышеперечисленные реагенты в количестве 1,0Х к массе утфеля.

Результаты исследования технологических параметров межкристальных оттеков представлены в табл. 3.

В соответствии с данными в приведенных примерах (табл. 1-3) наиболее эффективным реагентом для повышения выхода сахара при его кристаллизаций является кристаллогидрат сульфата магния. Наиболее целесообразным является его введение в количестве 1,0Х к массе утфеля.

Пример 4. Варку утфеля11продукта в лабораторном вакуум-аппарате проводили двумя способами. По первому из них ее осуществляли обычным образом с использованием для подкачек зеленого оттека второго продукта (контроль). По второму способу с первыми подкачками вместе с зеленым оттеком вводили кристаллогидрат сульфата магния в количестве 1,0Х к массе утфеля.

После спуска готовых утфелей были проведены исследования их технологических показателей.

Полученные результаты приведены в табл. 4.

Из данных табл. 4 следует, что введение кристаллогидрата сульфата магния на стадии варки утфеля последнего продукта позволяет повысить в нем содержание кристаллического сахара на 3,2Х, что дает возможность ускорить истощение межкристального оттека в мешалках-кристаллизаторах.

Использование изобретения по сравнению с баэовьм объектом, в качестве которого принят прототип, позволяет повысить выход сахара в количестве, составляющем 2,0-3,0 т на т вводимого реагента, улучшить качество мелассы, используемой в различных отраслях пищевой промышленности и в сельском хозяйстве в связи с исключением введения в нее токсичных компонентов.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения на сахарном заводе мощностью 3,0 тыс. т переработки свеклы в 1 сут (при добавлении

0,5Х к массе утфеля) составит

98,4 тыс. руб.

1105505

Вводимый реагент

Количество реагента в 7 к

СХ мелассы, %

Меласса, %

СВ в мемелассы, %

Вязкость, Па с

Уменьшение СХ в мелассе,7 7 массе утфеля

Контроль

52,6

4С1

0,5

52,0

0,6

0,5

51,9

0,7

82,2

0 5

51,8

0,8

0 5

50,0

Вязкость, Па с в мелассе, %

Контроль

82,9

52 6

8,69

NH4 С1

82,2

2,0

50 9

1,7

5,58

81,9

2,0

50,8

6,59

50,7

2,0

81,6

1,9

6,28

2,0

8t,2

45,6

7,0

7,05

Уменьшение СХ

СХ мелассы, X

Вязкость

Па -с

СВ мелассы, %

Меласса, 7

Количество

Вводимый реагент реагента, в % к массе утфеля в мелассе, 7

8,69

82,9

52,6

7,20

81,6

51,3

1,3

1,0

7,28

1,0

51,6

81,9

1,0

81,7

7,20

51,4

1,2

1,0

7,97

81,5

47,5

5,1

1,0

ИН4 И01

ИН СИ8

MgS0p 7Н О

Вводимый Количество реагент реагента в 7 к массе утфеля

NH4NO>

NH4CNS

MgSO4 .7Н 0

Контроль

ИН4 С1

ИН4ИО, ИН CNS

MgSO4

СВ мелассы, Меласса

X X

63,45

61,92

62,02

62, 13

56, 16

63,45

62,87

63,00

62,91

52,28 а б л и ц а 1

82,9 63 45 / 8,69

82,3 63,18 7,89

63,14 .8,25

82, 1 6309 8 30

81,9 61,05 8,52

Таблица 2

СХ мелассы, Уменьше% ние СХ

Т аблица 3

1105505

Т а блица 4

Содерж. крист.

СВ оттека, Х

Ду утфеля, X

СХ оттека, 7.

Изменение крист.

Способ СВ утфеля, варки Х

Извест»

ЯЫЙ

92,6

79,7 43,9

86,8

58, 74

Предлагаемый 92, 6

79,6 47,1

3,2

86,0

55,64 3,1

Составитель Г.Лошкарева

Техред А.Бабинец Корректор A.Ференц

Редактор Л.Повхан

Заказ 5545/!9 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП!1 "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Изменение

СХ оттека, Х