Способ получения затравочной суспензии

 

Использование: изобретение относится к сахарной промышленности, в частности увариванию сахарных утфелей. Сущность: способ получения затравочной суспензии предусматривает приготовление насыщенного сахаросодержащего раствора при 105 - 108°С и его охлаждение с образованием кристаллов. Насыщенный сахаросодержащий раствор делят на две части в отношении 1:2 - 1:3, при этом меньшую часть охлаждают под разрежением до 45 - 50°С с образованием 40 - 50% кристаллов, затем ее смешивают с большей частью до достижения температуры смеси 85 - 90°С и наращивают кристаллы до снижения ее температуры до 75 - 80°С и достижения содержания кристаллов в суспензии 25 - 30%.

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к увариванию сахарных утфелей.

Известен способ получения затравочной суспензии, заключающийся в том, что с помощью осаждения получают требуемое число центров кристаллизации размером 5-10 мкм и затем хранят их в бутиловом или изопропиловом спирте при содержании кристаллов 50% . Эту затравочную суспензию используют для заводки кристаллов в вакуум-аппарате [1].

Недостатком этого способа является недостаточно равномерный грунулометрический состав приготовленной затравочной суспензии и ухудшение качества утфеля из-за необходимости длительного ее хранения и растворения части затравочных кристаллов при их заводке в вакуум-аппарате.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения затравочной суспензии, предусматривающий приготовление насыщенного сахарсодержащего раствора при 105-108^оС, его охлаждение с образованием кристаллов и подача полученной суспензии в вакуум-аппарат [2].

Недостатком этого способа является недостаточно равномерный гранулометрический состав полученной затравочной суспензии и ухудшение качества утфеля из-за длительности процесса охлаждения затравочной суспензии и растворения части кристаллов при подаче ее в вакуум-аппарат, вследствие разности температур утфеля и приготовленной затравочной суспензии, это создает условия для вторичного зародышеобразования.

Цель достигается тем, что в предложенном способе получения затравочной суспензии, предусматривающем приготовление насыщенного сахарсодержащего раствора при 105-108^оС, его охлаждение с образованием в нем кристаллов, отличием является то, что насыщенный сахарсодержащий раствор делят на две части в отношении 1:2 - 1:3, при этом меньшую часть охлаждают под разрежением до температуры 45-50^оС с образованием 40-50% кристаллов, затем ее смешивают с большей частью до достижения температуры смеси 85-90^оС и наращивают кристаллы при снижении ее температуры до 75-80^оС и достижения содержания кристаллов в суспензии 25-30%.

Деление сахарсодержащего раствора на две части в отношении 1:2 - 1:3 необходимо для их смешивания после охлаждения меньшей части и самопроизвольного образования в ней 40-50% кристаллов с целью получения смеси с температурой 85-90^оС, которая позволяет нарастить полученные кристаллы и предотвратить их растворение при попадании в вакуум-аппарат, а также способствует лучшему распределению затравочной суспензии по всему объему вакуум-аппарата. Если сахарсодержащий раствор разделить в отношении менее 1:2, то в этом случае после смешивания частей и наращивания кристаллов температура смеси будет менее 75^оС, что приведет к ухудшению условий распределения затравочной суспензии в объеме вакуум-аппарата и создаст благоприятные условия для растворения части кристаллов. С другой стороны это приведет к увеличению массы, меньшей части сахарсодержащего раствора, и, следовательно, к увеличению числа центров кристаллизации, что определит получение мелких кристаллов сахара. Если сахарсодержащий раствор разделить в отношении более 1: 3, то в этом случае масса меньшей части сахарсодержащего раствора уменьшится и, следовательно, уменьшится число центров кристаллизации, что создаст благоприятные условия для вторичного зародышеобразования в течение уваривания сахарного утфеля.

Охлаждение меньшей части сахарсодержащего раствора под разрежением необходимо для ускорения охлаждения с целью самопроизвольного образования кристаллов одновременно во всем ее объеме.

Охлаждение меньшей части сахарсодержащего раствора под разрежением до 45-50^оС необходимо для массового самопроизвольного выпадения кристаллов в количестве 40-50% . Если меньшую часть сахарсодержащего раствора охлаждать до температуры более 50^оС, то в результате самопроизвольного зародышеобразования получится менее 40% кристаллов, что создаст благоприятные условия для вторичного зародышеобразования в течение уваривания сахарного утфеля. Если меньшую часть сахарсодержащего раствора охлаждать до температуры менее 45^оС, то в этом случае увеличится число центров кристаллизации, что приведет к получению мелких кристаллов сахара.

Смешивание двух частей сахарсодержащего раствора необходимо для получения температуры смеси 85-90^оС, которая позволяет путем охлаждения до 75-80^оС наращивать полученные кристаллы до их содержания в смеси 25-30%.

Достижение температуры 85-90^оС после смешивания двух частей сахарсодержащего раствора определяется соотношением 1:2 - 1:3, в котором проходило его разделение, и температурами частей. При разделении сахарсодержащего раствора в отношении 1: 2 температура большей части 105^оС и меньшей части 45^оС, после смешивания температура составит 85^оС. При разделении сахарсодержащего раствора в отношении 1:3 температура большей части 108^оС и меньшей части 50^оС, после смешения температура составит 90^оС.

Охлаждение полученной смеси до температуры 75-80^оС необходимо для дополнительного наращивания кристаллов с целью их стабилизации, так как мелкие кристаллы легко растворяются, а также для предотвращения образования конгломератов. Если охлаждение проводят до температуры выше 80^оС, то содержание кристаллов в затравочной суспензии составляет менее 25%, что создает благоприятные условия для вторичного зародышеобразования и ухудшения качества утфеля. Если охлаждение полученной смеси проводят до температуры менее 75^оС, то ухудшается распределение ее в объеме вакуум-аппарата, и содержание кристаллов в затравочной суспензии составляет более 30%, что приводит к получению мелких кристаллов сахара.

Способ получения затравочной суспензии заключается в следующем. Приготавливают насыщенный сахарсодержащий раствор при температуре 105-108^оС. Делят полученный раствор на две части и соотношении 1:2 - 1:3. Меньшую часть его охлаждают под разрежением до температуры 45 - 50^оС, при этом в ней происходит самопроизвольное образование центров кристаллизации и незначительный их рост. В результате содержание кристаллов в меньшей части приготовленного раствора составляет 40-50%. Затем его смешивают с большей частью и получают смесь с температурой 85-90^оС. При этом соответственно снижается содержание кристаллов. В дальнейшем наращивают кристаллы, снижая температуру до 75-80^оС. При этом содержание кристаллов в полученной затравочной суспензии составляет 25-30%.

Осуществление способа и сопоставление с прототипом проводили в лабораторных и заводских условиях.

Во всех осуществляемых вариантах насыщенный сахарсодержащий раствор получают из дистиллированной воды и сахара-песка при 105-108^оС. Полученный сахарсодержащий раствор делят на две части. Меньшую охлаждают под разрежением до температуры 45 - 50^оС до самопроизвольного образования 40-50% кристаллов. Затем ее смешивают с большей частью. После достижения температуры смеси 85-90^оС проводят наращивание кристаллов путем снижения температуры до 75-80^оС. Полученную таким образом затравочную суспензию заводят в вакуум-аппарат и проводят уваривание утфеля в соответствии с "Инструкцией по ведению технологического процесса свеклосахарного производства".

Для сопоставления предлагаемого способа с прототипом анализируют пробы затравочной суспензии, утфеля, полученного с применением затравочной суспензии, межкристального раствора и сахара.

П р и м е р 1. Приготовленный насыщенный сахарсодержащий раствор делят в отношении 1:2. Меньшую часть охлаждают до 45^оС. Затем ее смешивают с большей частью. Смесь с температурой 85^оС охлаждали до 75^оС. Полученную таким образом затравочную суспензию заводят в вакуум-аппарат.

Затравочная суспензия содержит 28% кристаллов сахара, а полученный с ее использованием утфель содержит 52% кристаллов со средним размером 0,72 мм, имеет Дб = 90,5% и время его уваривания составляет 185 мин.

Параллельно получали затравочную суспензию и осуществляли уваривание утфеля по прототипу. Полученный с ее использованием утфель содержит 45,5% кристаллов со средним размером 0,63 мм, Дб = 90,5% и время его уваривания составляет 207 мин.

П р и м е р 2. Приготовленный насыщенный сахарсодержащий раствор делят в отношении 2:5. Меньшую часть охлаждают до 48^оС. Затем ее смешивают с большей частью. Смесь с температурой 86^оС охлаждали до 77^оС. Полученную таким образом затравочную суспензию заводят в вакуум-аппарат.

Затравочная суспензия содержит 30% кристаллов сахара, а полученный с ее использованием утфель содержит 52,5% кристаллов со средним размером 0,70 мм, имеет Дб = 90.5% и время его уваривания составляет 180 мин.

П р и м е р 3. Приготовленный насыщенный сахарсодержащий раствор делят в отношении 1:3. Меньшую часть охлаждают до 50^оС. Затем ее смешивают с большей частью. Смесь с температурой 90^оС охлаждали до 80^оС. Полученную таким образом затравочную суспензию заводят в вакуум-аппарат.

Затравочная суспензия содержит 27% кристаллов сахара, а полученный с ее использованием утфель содержит 51% кристаллов со средним размером 0,68 мм, имеет Дб=90,5% и время его уваривания составляет 190 мин.

Как видно из приведенных данных в утфеле, полученном с использованием затравочной суспензии, приготовленной по предлагаемому способу, по сравнению с прототипом содержание кристаллов возрастает на 1,5 - 3,0% и средний размер кристаллов увеличивается на 0,05 - 0,09 мм.

Таким образом, использование изобретения позволяет улучшить качество утфеля, в частности содержание кристаллов в нем возрастает с 49,5 до 52,5%, коэффициент неоднородности кристаллов снижается на 5-8%, средний размер кристаллов увеличивается с 0,63 до 0,72 мм.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАТРАВОЧНОЙ СУСПЕНЗИИ, предусматривающий приготовление насыщенного сахаросодержащего раствора при 105 - 108^oС и его охлаждение с образованием кристаллов, отличающийся тем, что, с целью улучшения гранулометрического состава суспензии и, таким образом, качества утфеля, насыщенный сахаросодержащий раствор делят на две части в отношении 1 : 2 - 1 : 3, при этом меньшую часть охлаждают под разрежением 45 - 50^oС с образованием 40 - 50% кристаллов, затем ее смешивают с большей частью до достижения температуры смеси 85 - 90^oС и наращивают кристаллы при снижении ее температуры до 75 - 80^oС и достижения содержания кристаллов в суспензии 25 - 30%.