Способ очистки диффузионного сока

 

Изобретение относится к технологии сахарного производства. Способ предусматривает проведение прогрессивной преддефекации, дефекации, первой сатурации в две ступени с промежуточной дефекацией сока между ними и его фильтрацией для отделения осадка после каждой ступени сатурации, второй сатурации и фильтрации. Дефекацию сока перед первой сатурацией проводят осадком, отделенным при фильтрации от сока после первой ступени первой сатурации, и известью в количестве 0,2 - 0,3% СаО к массе свеклы, а промежуточную дефекацию между ступенями первой сатурации - осадком сока второй сатурации и известью в количестве 0,1 - 0,2% СаО к массе свеклы. Дефекацию перед второй сатурацией осуществляют 2,0 - 2,2% СаО к массе свеклы для разложения амидов и редуцирующих веществ. Способ обеспечивает повышение эффективности адсорбционной очистки сока и улучшение качества последнего.

Изобретение относится к технологии сахарного производства.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий преддефекацию, дефекацию, первую сатурацию в две ступени с промежуточной дефекацией сока между ними и его фильтрацией для отделения осадка после каждой ступени сатурации, вторую сатурацию и фильтрацию. При этом проводят теплую и горячую основную дефекацию с расходом извести 1,5-1,8% CaO к массе свеклы. Первую и вторую ступени первой сатурации осуществляют до pH 10,8-11,2, а для промежуточной дефекации сока между ними используют 0,5-0,6% CaO к массе свеклы. Дефекацию перед второй сатурацией проводят суспензией карбоната кальция, полученной путем сатурирования известкового молока, в количестве 0,2-0,3% CaO к массе свеклы до pH 11,0-11,2 (SU 1585336 A1).

Недостатком данного способа является недостаточно высокая эффективность адсорбционной очистки сахарсодержащих растворов карбонатом кальция, образующимся в процессе сатурации и, следовательно, худшее качество очищенного сока.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности адсорбционной очистки сахарсодержащих растворов карбонатом кальция, образующимся в процессе сатурации, и улучшении качества очищенного сока.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок нагревают до 80-85^oC, проводят прогрессивную преддефекацию до pH 10,8-11,2, расходуя 0,2-0,3% CaO к массе свеклы, в течение 4-6 мин. Затем осуществляют дефекацию сока 0,2-0,3% CaO к массе свеклы с одновременным вводом в сок осадка второй ступени первой сатурации.

В данном способе перед первой сатурацией не проводится жесткая дефекация, чтобы коллоидные вещества, осажденные на преддефекации, не перешли обратно в раствор. Дефекации (жесткой щелочной обработке) следует подвергать только истинные растворы, например такой, как фильтрованный сок второй сатурации.

За счет преддефекации нельзя полностью осадить коллоидные вещества. Они неизбежно переходят в сок на первой сатурации, где, осаждаясь на поверхности карбоната кальция, "отравляют" его адсорбционную поверхность, не давая адсорбироваться растворенным несахарам. На преддефекации в качестве противоионов ДЭС коллоидных частиц преддефекационного осадка выступают находящиеся в избытке ионы гидроксила. Поскольку они слабозаряжены, то слабо притягиваются к ядру мицеллы и легко переходят в диффузный слой, создавая тем самым скачок потенциала, препятствующий сближению частиц и их коагуляции.

Таким образом, первая сатурация выполняет функцию доосаждения коллоидных веществ. Т.к. реакция осаждения коллоидов обратима, то для их полного осаждения требуется многократная сатурация с промежуточным фильтрованием, но на практике достаточно двух ступеней. Следовательно, чистая адсорбция несахаров происходит только на второй сатурации.

Полученный сок направляют на первую ступень первой сатурации и сатурируют до pH 10,8-11,2, фильтруют, проводят промежуточную дефекацию между ступенями первой сатурации известью в количестве 0,1-0,2% CaO к массе свеклы с одновременным введением осадка сока второй сатурации, вторую ступень первой сатурации до pH 10,8-11,2 и фильтрацию.

Возвращаемые осадки имеют отрицательный ξ-потенциал и нейтрализуют положительный заряд коллоидных частиц, способствуя формированию несжимаемого осадка.

Затем фильтрованный сок первой сатурации смешивают с известковым молоком в количестве 2,0-2,2% CaO к массе свеклы и подвергают дефекации для разложения редуцирующих веществ и амидов при температуре 80-85^oC в течение 10-12 мин, второй сатурации до pH 9,0-9,2 и фильтрации.

Пример 1. 400 мл диффузионного сока с содержанием СВ 17,2% и Ч 86,3% нагревают до температуры 85^oC, проводят прогрессивную преддефекацию до pH 11,2 известковым молоком в количестве 0,3% CaO к массе свеклы в течение 6 мин.

Для получения осадка первой ступени первой сатурации отдельно готовят 400 мл сахарсодержащего раствора аналогичного соку первой сатурации, используя сахарозу и свеклосахарную мелассу. Данный модельный раствор нагревают до 85^oC, смешивают с известью (0,2% CaO к массе свеклы) и сатурируют его до pH 11,2. Полученный раствор отстаивают и подвергают декантации. Сгущенную суспензию осадка объемом 50 мл и известковое молоко, содержащее 0,3% CaO к массе свеклы, вводят в преддефекованный сок и непосредственно после смешивания компонентов выполняют первую ступень первой сатурации до pH 11,2 и фильтрацию.

Скорость фильтрации составила 38,2 см³/мин.

Для получения осадка отдельно проводят вторую сатурацию модельного раствора. Для чего раствор мелассы (400 мл), нагретый до 85^oC, обрабатывают 2,2% CaO к массе свеклы и сатурируют до pH 9,2. Полученную суспензию фильтруют и осадок смешивают с фильтрованным соком первой ступени первой сатурации и известковым молоком, содержащим 0,2% CaO к массе свеклы. Смесь подвергают второй ступени первой сатурации до pH 11,2 и фильтрации.

Скорость фильтрации составила 46,3 см³/мин.

Затем осуществляют дефекацию фильтрованного сока первой сатурации известью в количестве 2,2% CaO к массе свеклы при 85^oC 12 мин и вторую сатурацию до pH 9,2, фильтрацию.

Скорость фильтрации составила 48,1 см³/мин.

Очищенный сок характеризовался следующими качественными показателями: СВ 15,4% и Ч 92,4%, соли кальция - 0,32% CaO к массе сока, цветность - 6,4 усл. ед.

Пример 2. Осуществляется аналогично примеру 1, но на преддефекации используют 0,2% CaO к массе свеклы (4 мин), в преддефекованный сок перед первой ступенью первой сатурации вводят 0,2% CaO к массе свеклы, промежуточную дефекацию между ступенями первой сатурации проводят 0,1% CaO к массе свеклы, а дефекацию сока - 2,0% CaO к массе свеклы 10 мин.

Получены следующие результаты: скорость фильтрации сока первой ступени первой сатурации - 37,8 см³/мин; скорость фильтрации сока второй ступени первой сатурации - 46 см³/мин; скорость фильтрации сока второй сатурации - 47,5 см³/мин. Очищенный сок: СВ 15,6% и Ч 92,1%, соли кальция - 0,34% CaO к массе сока, цветность - 6,8 усл.ед.

Пример 3 (прототип). Берут 400 мл диффузионного сока с содержанием СВ 17,2% и Ч 86,3%, нагревают до 60^oC, осуществляют преддефекацию в течение 10 мин путем смешивания сока со сгущенной суспензией сока второй ступени первой сатурации и сгущенной суспензией сока второй сатурации, добавляют 0,3% CaO к массе свеклы. (Суспензии готовят аналогично примеру 1).

Проводят теплую основную дефекацию (60^oC, 20 мин, 1,8% CaO к массе свеклы), горячую основную дефекацию при 85^oC 10 мин, первую ступень первой сатурации до pH 11,0, фильтрацию.

Скорость фильтрации составила 40,2 см³/мин.

Затем фильтрованный сок подвергают промежуточной дефекации 0,6% CaO к массе свеклы при 85^oC в течение 5 мин, второй ступени первой сатурации до pH 11,0, фильтрации.

Скорость фильтрации составила 45,8 см³/мин.

Вводят в сок суспензию карбоната кальция в количестве 18% CaCO₃ к массе несахаров диффузионного сока, на приготовление которого требуется 10% CaO к массе несахаров диффузионного сока (0,25% CaO к массе свеклы) и проводят вторую сатурацию до pH 9,2 и фильтрацию.

Скорость фильтрации составила 52 см³/мин.

Суспензию карбоната кальция получают путем сатурирования известкового молока в количестве 10% CaO к массе несахаров диффузионного сока до pH 11,2.

Очищенный сок характеризовался следующими качественными показателями: СВ 15,2% и Ч 91,6%, соли кальция - 0,48% CaO к массе свеклы, цветность - 8,2 усл.ед.

Из приведенных данных можно сделать вывод, что предложенный способ позволяет повысить чистоту очищенного сока на 0,8%, снизить содержание солей кальция на 0,16% CaO к массе сока и цветность на 1,8 усл.ед.

Формула изобретения

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий преддефекацию, дефекацию, первую сатурацию в две ступени с промежуточной дефекацией сока между ними и его фильтрацией для отделения осадка после каждой ступени сатурации, дефекацию сока первой сатурации, вторую сатурацию и фильтрацию, отличающийся тем, что дефекацию сока перед первой сатурацией проводят осадком, отделенным при фильтрации от сока после первой ступени первой сатурации, и известью в количестве 0,2-0,3% CaO к массе свеклы, а промежуточную дефекацию между ступенями первой сатурации - осадком сока второй сатурации в количестве 0,1-0,2% CaO к массе свеклы, при этом на дефекации перед второй сатурацией используют 2,0-2,2% CaO к массе свеклы.