Способ кристаллизации сахаросодержащего раствора

 

и

= :ЖА%

О П И С А Н И-Е.

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н ПА76НТУ

I ()) 618054 е.овз Советских

Социал истииесниз республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлеио16.04 75 (2l) 2126846/28-13

Я (5l) М. Кл.

С 13 V 1 02 (23) Приоритет - (32) 16,04.74

Гасударстввииый комитет

Совета Мииистроа СССР ов делам ивсврвтвиий и открытий (31) 16572/74 (33) Великобритания (43) Опубликовано30.07.78.Бюллетень №28 (45) Дата опубликования описания 25.07,78 (53) УДК 664.1,054 (088,8) Иностранец

Вильсон Иенэин Никол (Великобритания) (72) Авторы иаобрфтения

Иностранная фирма Тейт внд Лайл Лимитед (Великобритания) (71) Заявитель (54) СПОСОБ KPHCTAJlilHBAUHH САХАРОСОДЕРЖАШЕГО

РАСТВОРА

Изобретение относится к сахарной промышленности.

Известен способ кристаллизации сахаросодержвшего раствора, согласно которому сахарный сироп нагревают до температуры не менее 123 С, концентрируют о до содержания сухих веществ 93-96%, образуют центры кристаллизации путем сбивания (при воздействии удара) сиропа в криствллнзаторе до получения мас- Ig сы в виде помады, полученную кристалломассу выдерживают. Длительность процесса составляет 30 с (1J.

Uena изобретения заключается в упрощении и ускорении процесса криствлли- И эации, Для етого в предложенном способе центры кристаллизации в пересышенном растворе образуют путем воздействия на него усилия сдвига с градиентом скорос- 2о . ти от 5 000 до 107 000 см/с/см в течение 0,0001-.1,0 с, преимущественно.

10 000-20 000 см/с/см.

На чертеже изображена схема установки для реализации способа. 25

Установка содержит: сборник 1; вы» парной аппарат 2; трубопровод 3 подачи пара в выпарной аппарат; трубопровод

4 для удаления конденсата: коллоидную мельницу 5; сборник сиропа в виде подвижного ленточного конвейера 6, расположенного в камере 7; устройство 8 для удаления иэ камеры 7 воды, испаряющейся из слоя 9 сахара; скребок 10 для удаления криствлломассы с конвейера 6; валок 11 для подачи сахара на перфорированную плиту 12; лотковый конвейер

13; барабанную сушилку 14.

Сахарный сироп; содержащий 50-80% сухих веществ иэ сборника l подают в вынврной аппарат 2, в котором сароп концентрируемя до содержания сухих веществ по меньшей мере 90%. По трубопроводу

3 в выпарной аппарат подают пвр низкого (около 2,8 кг/cp ). или высокого (около 10;5 кг/см давления. Конденсат уделяется по трубопроводу 4, Затем концентрированный сироп при температуре около 125 С пропускают через коллоидо ную мельницу 5, в которой сироп подвер3 63,8054, ; 4 гают воздействию усилия сдвига. (Кроме Сироп после образования центров крис йоллоидной мельницы может быть исполь- таллизацйи выгружают из оборудования, зован гомогенизатор). целесообразно, создавшего усилие сдвига, например из испбльэовать коллоидную мельницу, конус- .коллоидной "мельницы 5, в сборник, к ко«ого типа, преимущественно мельнрйу торому кристаллизованный сахар не прифрима Я2; 80/ и, которая обеспечи- $ ляпает. При непрерывном процессе в кавает создание уснли ие усилия сдвига с градиенТо л честве сборника примешпот подвижный

1 скорости равныМ примерно 0 (см с см.

30 000 / / а ленточный конвейер 6 - стальной и из ллои,е, ° армированной пластмассы (волокно, проМожио использовать также коллоидные

-питанное политетрафторэтиленом). Конмельницы дискового типа. Из цромышлеиI .вейн 6 расположен в камере 7, имеюных гомогенизаторов целесообразно исполь- еР Ра щей устройство 8 для удаления воды. зовать смеси гельэмульгатор Сильверсона,. исйаряюшейся из сахара 9. Длину ленты создающий усилие сдвига с градиентом конвейера и ее скорость, выбирают с та- скорос ско ости 80 000 см/с/см. ким расчетом чтобы кристалломасса наИспользуемое оборудование должно раходилась на ней в течение по крайней ботать с такой скоростью, чтобы подвермере 1,5 мин перед удалением скребком гаюшийся кристаллизации сипоп выгру10. Затем сахар подается валком на валком 11 на жалея иэ него прежде, чем произойдет проволочную сетку или перфорированную ск онько-нибудь значительная кристаллиз ацияя.. рез мельницу (на чертеже не показана) я обеспечения быстрого образовании, перед выгрузкой с помощью лоткового кЬнвейера 13 в обычную барабанную су пребывания сиропа в оборудовании должна " нве ера шипку 14. лы с в га Так нап М,е в Силы, создаваемые в оборудовании и ь обратно и ональна градиенту

$ воздействующие на сахарный сироп вы коплоидной мельнице, работающей обычно зывмот.очень ыстрое и равноме ое л на п и зование центров кристаллизации Однако н кенте ск ости около 30 000 поскольку GHpoH немедленно затем выгру« б BBHHQ создающего s сдвигае кристаллизации фактически в нем

cosa. обычно работающем с градиентом скоростя около 80 000 см/с/си. яе происходит, а поэтому предотврашаетси забивка оборудования. Роме того, при предпочтительная продолжюмьнйсть пребыван3щ вна от О,ООО1 до 0001 сэ, оп нм. 11 хврошяе Результаты. Получают при щюд $$ ван я около 0,0005 с. конве ера, поэтому не о РаэУе

Вообще обоРУдование Работает предпочти;- . и в криста о х ан ах.

B результате пОлучается мягкий влажный

Р, - и хр,ий продукт с .Открьгой .Ро, Предпочтительная температура сахар 4О рнстой структурой, которая образуется в ного сиропа, поступающего в оборудова-» результате испарения воды. ниа для создания усилия, лежит в преде Твердый продукт легко можно измельлах от 115 до 135 С. Однако. оптималь чить до образования частиц с размерами, sa% темпера ратура зависит от ряда таких необходимыми потребителю, обычными .

4$ кт г бо э . факторов, как концентрации сахара в си . способами. Например, продукт, гр о раэРопэ и количество посторонних примесей рубленный скребком при удалейни с кон в последнем. Желаемую концентраЮЙо са,- . вейера, обрабатывают в мепЬнице Раймон» кара в исходном. сиропе можно получить да; Кроме того, твердый продукт можно любым известным. способом. " экструдировать вальцом через одну илн

Центры кристаллизации в пересышенйом ®. несколько сеток или перфорированных ласрвстворе ра и об эуют путем воздействия иа тин так, как это делается при изготовлеивго ус«пня сдвига с градиентом скорос ° нии вермишели. Последний способ являез ув от 5000 о 107 000 см/с/сы i . в ся ппедпочтительным. ечение 0 0001 1 0 с, преимуществе«» В конце процесса сахар сушат для уда

«о с градиентом скоростр 10 ООО ., пения остаточной влаги, Для этой цели

20 000 см/с /см, можно,.применять любой обычный в произ»

О ьные температура в концентра водстве сахара сушильный аппарат,.напри птиыальн

««I хиобого искодного продукта. легко Йео, барабанную сушилку, ра шую -np к ботаю . и àðåàeaåoåñN экспериментально. Жмпературе, около 60 С, 618054

1. Способ кристаллизации сахаросодер жвщего раствора путем образования цент»./ ров кристаллизации в пересышенном расэ-.

Продукт, полученный предлагаемым способом, твк же, как продукт любого пра цессв кристаллизации содержит все посторонние примеси, содержащиеся в ислодном сиропе, однако это часто допустимо и дв же желательно, когда необходимо получить

5 коричневый сахар. Предлагаемый способ позволяет дешевле н легче получать саквр со значительно меньшим объемным весом от 0,4 до 0,9 г/см", чем у сахара, вы 16 рабатыввемого известными способами, Качество продукта в определенной степени зависит от содержащихся в нем при месей, которые, в свою очередь, зависят от примесей в нскодном сиропе. В прин

35 ципе предлагаемый способ пригоден для растворов сахаров,, получаемык на любой стадии обычного процесса рафинирования, а также для повторной очистки сахара, 1 звгрязненнога после производства. Одна20

«о йри увеличении содержания примесей кристаллизация затрудняется, я при ик содержании больше 15% она будет не полной. Поэтому предпочтительно применять в данном процессе сахарный сироп, содер25 жащий не более 15% посторонних приме» сей в пересчете на сухой вес, П р н м е р 1. Сахарный сироп, по» лученный при растворении белого сахара в воде и содержащий 25% воды, 99,9%

30 сахара (в пересчете на сухой вес) и

0 015% эолы (в пересчета на сукой вес)/

В о кранят в резервуаре при 86 С. Сироп подают из резервуара со скоростью

70 кг/ч в пластинчатый выпврной аппарат, где концентрируют паром при дав ленин 2,8 кг/см . Получают сироп, со держащий от 65 до 90% по весу твер» дык веществ. Затем концентрированный сироп при.температуре около 12УС направляют через коллоидиую мельащу

Фрима М Е 80/М, вращающуюся со: скоростью 3000 об/мнн при зазоре меж» ду конусами равном 300 мк. Сироп подвергают Воздействию усилия сдвигаю 45 имеющему градиент скорости около

30 000 см/с/см, при средней продолжи тельности пребывания около 0,25 с.

В результате черезвычайно быстрого образования центров кристаллнэапни по». лунают крем, s котором кристаллы абра» эовыввются немедленно после выгрузки иэ коллаидной мельницы и стекают на ленту конвейера, образуя слой толщиной око» ло 15 мм. Длина ленты конвейера равна

55.

1, 2 м, и сахар накадится на ней в тече» ние 2 мин до удаления скребкам, На этой стадии сахар полусукой и при прокожденин через сетку с диаметром отверстий

1,30 мм при «оэдействин валка легко разделяется на частицы соответствующик размеров.

Этот сахар, еше несколько влажный, пропускают через лабораторную мельницу

Раймонда беэ сетки, а затем сушат при» б мерно 15 мин при температуре 60 С до содержания влаги 0,5%,, Пример 2. Аналогично примеру

1 сироп тростникового саквра, содержа щий 30% воды, 80,36% сахара (в це» ресчете на сухой вес) и 3,27% эолы (в пересчете на сухой вес), концентрируют до содержания твердых веществ 91% при температуре 126 С. При обработке о в холлоидной мельнице в сиропе образуют ся центры кристаллизации. Полученный кремообрвэный сироп остается на ленте . транспортера примерно в течение 4 мии, затем проходит через проволочную сет ку с диаметром отверстий 1 см, после чего» через лабораторную мельницу Рай монда, снабженную сеткой с отверстиями диаметром 4 мм. Измельченный свкар сушат 15 мин. при 60 С в обычной ба рабвнной сушилке. Полученный коричневый сахар содержит 0,85% влаги и обладает свободной текучестью с желательнькми вкусовыми качествами (свойствами).

П р н м ер 3. Сироп тростникового . cexapa, содержащий 32% воды и 99,9% свхвроэы (в пересчете на сухой вес) кон центрируют s пластинчатом аппарате, как . описано в примере 1. Полученный «ow центрированный сироп при температуре

125ОС пропускают нерее смесигель эмульгатар Сильверс она мощностью

0,5 л, с., где черезвычайно быстро абра зуются центры кристаллизации. Усилие сдвига в аппарате имеет градиент скорос» ти около 80 000 см/с/см; средняя про должнтельность пребывания в нем сиропа равна примерно 0,0005 с. Полученный продукт поступает на движущуюся ленту, на которой сахар остается в течение

4 мнн, после чего происходит полная кристаллизация и получается продукт в виде полусухих, похожих на помаду кусков.

Этот продукт прокодит с помощью .валка через сетку с отверстиями диаметром

2 мм, а затем поступает s барабанную сушилку, где сушится s течение 15 мин при температуре 60 С. Получают мелкий сахар, обладающий свободной текучестью.

Формула и эобретения

618054

7 воре и последующего его выдержнвании, о т л и ч а ю щ и и с N Fåì, что, с целью упрощении процесса и его ускорении, центры кристаллизации в перес ыщенном растворе образуют. путем воздействии иа sего усилии сдвига с градиентом ско» рости от 5 ООО до 107 000 см/с/см в течение 0,0001 - 1,0 с.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и и с и тем, что указанный гра)асиент скорости составлиет преимущественно

10 000 20 000 см/с/см.

Источники информации, принитые во внимание при экспертизе:

1. Патент США bh 3655442 кл. 12758, 1 972.

ЦНИИПИ Заказ 4132 Тираж 456 Подписное ° филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4