Способ очистки диффузионного сока

 

Изобретение относится к технологии сахарного производства, в частности к технологии очистки диффузионного сока. Способ очистки диффузионного сока предусматривает отделение от него мезги, нагревание и фильтрацию его через слой перлита для отделения грубодисперсных частиц. Фильтрованный сок подвергают мембранной фильтрации в замкнутом циркуляционном контуре мембранной установки без доступа воздуха на микрофильтрационных мембранах с получением фильтрата, содержащего низкомолекулярные и коллоидные вещества, и концентрата, содержащего остатки взвешенных частиц, высокомолекулярные вещества и микроорганизмы. Концентрат обрабатывают паром с температурой 100 - 120°С в течение 1 - 2 мин и направляют на фильтрацию сока с перлитом. Способ обеспечивает повышение чистоты диффузионного сока на 1,6 - 1,8% и увеличение скорости фильтрации на 15 - 16%. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии сахарного производства, в частности к технологии очистки диффузионного сока с помощью извести, диоксида углерода и мембранной фильтрации.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий ультрафильтрацию сока, добавление к концентрату воды и проведение второй ультрафильтрации, смешивание полученных сахарсодержащих фильтратов и дальнейшую очистку смеси известью [1].

К недостаткам способа относится двойная ультрафильтрация, что усложняет способ и одновременно не обеспечивает требуемую эффективность мембранной фильтрации. Кроме того, происходит разбавление сока, который в дальнейшем необходимо сгущать.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий обработку его гидроксидом кальция, диоксидом углерода, отделение образовавшегося осадка и мембранную фильтрацию в замкнутом фильтрационном контуре [2].

Недостатком способа является низкая эффективность мембранной фильтрации вследствие быстрого забивания пор в мембранах гелеобразным осадком.

Известен способ очистки диффузионного сока без его известково-углекислотной обработки. Способ включает отделение мезги от диффузионного сока, подогрев, фильтрование с перлитом и сгущение сока [3] - прототип.

Недостатком способа является невысокая степень очистки диффузионного срока перед его сгущением, который очищают при помощи перлита только от суспензированных и слизистых веществ, что ведет при кипении сока к выпадению в осадок на поверхности нагрева в первую очередь высокомолекулярных веществ, снижению ее коэффициента теплопередачи, увеличению времени сгущения, снижению качества сока и времени эксплуатации используемой аппаратуры.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества сока.

Для достижения этого результата в предлагаемом способе очистки диффузионного сока, предусматривающем отделение от него мезги, нагревание и фильтрацию его через слой перлита для отделения грубодисперсных частиц, фильтрованный сок подвергают мембранной фильтрации в замкнутом циркуляционном контуре мембранной установки без доступа воздуха на микрофильтрационных мембранах с получением фильтрата, содержащего низкомолекулярные и коллоидные вещества, и концентрата, содержащего остатки взвешенных частиц, высокомолекулярные вещества и микроорганизмы. При этом концентрат обрабатывают паром с температурой 100-120^oC в течение 1 - 2 мин и направляют на фильтрацию сока с перлитом.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Способ очистки диффузионного сока осуществляется следующим образом. Диффузионный сок пропускают через мезголовушку, затем нагревают до 80 - 85^oC и фильтруют в две ступени. На первой ступени сок пропускают через слой перлита. Полученный фильтрат направляют на вторую ступень, состоящую из мембранной фильтрации в замкнутом фильтрационном контуре с получением фильтрата, содержащего сахарозу и концентрат. Последний после обработки его паром с температурой 100 - 120^oC направляют на первую ступень.

Мембранная фильтрация осуществляется на микрофильтрационных мембранах в замкнутом циркуляционном контуре без доступа воздуха. При движении сока через мембранный аппарат поток разделяется на фильтрат, содержащий воду, растворенную в ней сахарозу, низкомолекулярные и коллоидные вещества, и концентрат, который содержит остатки взвешенных частиц, высокомолекулярные вещества и микроорганизмы. Фильтрат подают на сгущение.

Осадок концентрата имеет слизистую консистенции, что вызывает затруднения при фильтрации. Фильтруемость такого осадка резко повышается, если концентрат обработать паром с температурой 100 - 120^oC в течение 1 - 2 мин. Подготовленный таким образом концентрат направляют на первую ступень фильтрования через слой перлита.

Пример 1.

Проводят очистку сока по прототипу.

Диффузионный сок чистотой 86,7% пропускают через устройство для отделения мезги. Далее сок нагревают до 80^oC и фильтруют через слой перлита. Фильтрат сгущают до необходимой концентрации, а осадок после фильтрации удаляют. При этом чистота диффузионного срока не изменялась. Скорость фильтрации составляет 4,7 л/мин·м².

Пример 2.

Проводят очистку сока по предлагаемому способу.

Диффузионный сок чистотой 86,7% пропускают через устройство для отделения мезги. Далее сок нагревают до 80^oC и фильтруют через слой перлита (первая ступень). Фильтрат пропускают через мембранный микрофильтр (вторая ступень). Полученный фильтрат направляют на сгущение, а в концентрат вводят пар с температурой 110^oC в течение 1 мин, после чего концентрат возвращают на первую ступень фильтрации.

Чистота сока после второй ступени микрофильтрации повышается до 88,5%.

Скорость фильтрации на первой ступени составляет 6,9 л/мин·м².

Результаты испытаний приведены в таблице.

Предлагаемый способ способствует повышению чистоты диффузионного сока на 1,7%, увеличению скорости фильтрации в 1,5 раза и эффекта очистки сока на 13,6%.

Использованные источники: 1. Экспресс-информация. Сахарная промышленность ЦНИИТЭИпищепром, М., 1974 г., вып. 3., с. 24 - 27 2. RU 2081921 C1 20.06.97.

3. Получение сахаров из диффузионного сока без известковой очистки /Штангеев В.О. Белостоцкий Л.Г., Писковец В.А. и др.// Ж. Сахар, 1999, N 1, с. 11 - прототип.

Формула изобретения

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий отделение от него мезги, нагревание и фильтрацию его через слой перлита для отделения грубодисперсных частиц, отличающийся тем, что фильтрованный сок подвергают мембранной фильтрации в замкнутом циркуляционном контуре мембранной установки без доступа воздуха на микрофильтрационных мембранах с получением фильтрата, содержащего низкомолекулярные и коллоидные вещества, и концентрата, содержащего остатки взвешенных частиц, высокомолекулярные вещества и микроорганизмы, при этом концентрат обрабатывают паром с температурой 100 - 120^oC в течение 1 - 2 мин и направляют на фильтрацию сока с перлитом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2