Способ кристаллизации сахара

 

О П И С А Н И Е (1)644837

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2385736/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Пр иоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (51) Ч у „г С 13 Е 1 02

Государственный комитет (53) УДК 664.1.053. .3.054 (088.8) оо делам иаобретеиий и OTNpblTNM (45) Дата опубликования описания 28.04.79 (72) Авторы изобретения

Г. П. Ремизов, В. М. Перелыгин, Н. А. Якимова, A. И. Гнездилова и Ю. А. Ерин

Воронежский технологический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРА

Изобретение относится к технологии сахаристых веществ и может быть использовано при кристаллизации сахарсодержащих растворов в свеклосахарном и рафинадном производстве.

Известен способ кристаллизации сахара, предусматривающий введение в утфель, поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют ацетилированные моноглицериды жирных кислот (1).

Известен способ кристаллизации, предусматривающий введение в утфель нерастворяющегося в воде сложного эфира сульфоянтарной кислоты, предпочтительно диоктилсульфосукцинат натрия, для снижения вязкости межкристального раствора (2).

Известен способ кристаллизации, согласно которому к кристаллизующемуся раствору добавляют органические сульфокислоты для снижения вязкости межкрпстальной жидкости (3).

Недостатками известных способов являются высокая стоимость перечисленных веществ, необходимость использования органических растворителей для них, большой расход веществ.

Ближайшим техническим решением к предложенному способу является способ кристаллизации сахара, предусматривающий выращивание кристаллов в пересыщенном межкристальном сахарсодержащем растворе и введение реагента, снижающего вязкость раствора (4).

При этом в качестве реагента используют мочевину в твердом или растворенном состоянии в количестве 0,2 — 2,0%,,и редпочтительно 0,5 — 5,0 0 0.

Одйако при осуществлении известного способа получают лишь дополнительное истощение межкристальной жидкости вследствие снижения ее вязкости, однако качественные характеристики получаемого ca 3pà улучшаются очень незначительно.

Цель изобретения — снижение цветности межкристального раствора и повышение выхода сахара.

Для этого по предложенному способу в 0 качестве реагента, снижающего вязкость межкристального раствора, используют сульфаминовую кислоту (СК) в количестве 0,2 — 2,0% к массе утфеля, предпочтительно 1,5%.

Сульфаминовую кислоту можно вводить в смеси с мочевиной в количествах соответственно 0,25 — 1,5% и 0,5 — 2,0% к массе кристаллизуемого раствора, предпочтительно 0,5% сульфаминовой кислоты и

30 l,5% мочевины.

644837

Таблица 1

Изменение технологических показателей межкристальной пкндкости при добавлении в утфель сульфаминовой кислоты

Мочевина — 2% по массе утфеля, (прототип) Измеряемые показатели

Конт

I роль

0.2

0,5 1эо 1,5

Вязкость, пз

89 5 101,9

104,5

0.0

82,9 76,6

92,1

Изменение вязкости в о э к контролю — 20,7 — 26,7

85 — 2,5!

4,4

46,0

45,2

Содерэкаия сахара,. О7О

46,0

44„8

45,0

46,8

Изменение содер>кання сахapa в о, к контр олно — 5,9 — 5,5 — 1„7 — 5,3

3,4

On-.è÷åñêàÿ плотность е на 100% СВ

74,4 I 73,1

64,5

68 5

72,1

69,4

66,0

Изменение оптической плотности в оэо к контролю — 6,7 —,9

Предложенный способ заключается в следующем.

При кристаллизации сахарсодержащих растворов, например, утфелей последнего продукта, на любой стадии процесса при соответствующей температуре (при уварнвании в вакуум-аппаратах, либо прп спуске утфеля в мешалки, либо при кристаллизации в мешалках) вводят сульфаминовую кислоту в количестве 0,2 — 2,0% к массе кристаллиз емого раствора (предпочтительно 1,5%) или смесь сульфаминовой кислоты с мочевиной, содержащую 0,25—

1,5% кислоты и 0,5 — 2,0% мочевины к массе кристаллизуемого раствора. Реагенты используют как в сухом состоянии, так и в виде водных или мелассовых растворов.

Сульфаминовая кислота пли ее смесь с мочевиной снижает не только вязкость межкристального раствора, но и его цветность.

Пример 1. При выгрузке из вакуумаппарата отобран утфель с содержанием сухих веществ 91,6% и .доброкачественностью 77,1% при температуре 74 С. Средния проба разделена на 7 частей, одна из которых поступает на кристаллизацию без добавок (контроль), ко второй добавлена мочевина, используемая в способе, выбранном в качестве прототипа (4). В этом способе указано, что используют предпочтительно 0,5 — 5,0% мочевины относительно

СВ межкристальной жидкости. Для сравнительной характеристики эффективности действия реагентов взята концентрация мочевины 4% относительно СВ межкристальной жидкости, что составляет 2% по массе утфеля, при СВ межкристальной жидкости 86%.

В пробы № 3 — 7 добавлен предлагаемый реагент — сульфаминовая кислота и количестве от 0,2 до 2,0% по кристаллизующейся массе.

Кристаллизацию всех проб осуществляют в одних и тех же условиях при перемешивании (и = 2 об/лин). Конечная температура кристаллизации 40 С. Падение

15 температуры 1,7 С в 1 час.

Межкристальный оттек с содержанием

СВ 82,7 — 83,5% отделяют центрифугированием при Fr= l500 в течение 8 л ин. Ис20 следуют технологические показатели полученного желтого сахара и мелассы.

Определяют содержание сахара в межкристальной жидкости ее оптическую плотность и вязкость при конечной температуре кристаллизации (40 С). желтый сахар исследуют на доброкачественность и оптическую плотность (цветность).

Сравнение технологических показателей продуктов проводят с данными контрольного опыта и с данными, полученными при применении мочевины (прототип) . Результаты измерений представлены в табл. 1, 2.

Количество вводимой сульфаминовой кислоты в fp по кристаллизуюэцейся массе

644837

Таблица 2

Изменение качественных показателей желтого сахара при добавлении в кристаллизующуюся массу сульфаминовой кислоты

Количество вводимой сульфаминовой кислоты в % по массе утфеля

Измеряемые показатели

Контроль

0,2 0,5

1,5

1,0

2,0

Доброкачественность желтого сахара, ед.

91,2

90,8

91,5

95,0

94„0

94,8

Увеличение доброкачественностц, ед.

1,4

0,4

0,7

3,2

4,0.4,2

Оптическая плотность желтого сахара на

100% СВ

9„41

8,81

6,83

8,45

5,54

5,40

4,77

Изменение оптической плотности в % к контролю — 10,2 — 6,4 — 49,1 — 41,1 — 42,6 — 27„4

Таблица 3

Изменение технологических показателей межкристальной жидкости, при добавлении в утфель смеси сульфаминовой кислоты с мочевиной

Количество вводимых реагентов в % по кристаллизующейся массе

Моч евина — 2% по массе утфеля (прототип) Измеряемые показатели

Контроль смесь СК+ мочевина

IÄ0+ 1,0%

05+ 15%

103,8

78,4

Вязкость, лз

88,6

70,,8

Изменение вязкости в % к контролю — 24,5 — 14,6 — 31,8

Содержание сахара, % 47,6

46,0

45,8

45,4

Изменение содержания сахара в % к контролю — 3,8 — 4,6 — 3,3

Оптическая плотность на 100% СВ

76.,9

85,2

86,8

75,9

Изменение оптической плотности в % к конт-j ролю — 12,6 — 11,4 — 1,8

I 3 са щ

Х д до о

Р о" во оче а о чч,—

П р„и м е р 2. Аналогично примеру 1 в утфель вводят в качестве реагента смесь сульфаминовой кислоты с мочевиной. Преимущественно используют смесь, содержащую (10%+10%) и (0,5+15%) сульфаминовой кислоты и мочевины по массе утфеля соответственно.

Сравнение изменения технологических показателей продуктов проводят с данными контрольного опыта и с данными, полученными при применении мочевины. Результаты измерений представлены в табл. 3, 4.

644837

Таблица 4

Изменение качественных показателей желтого сахара при добавлении в кристаллизующуюся массу смеси сульфаминовой кислоты с мочевиной

Количество вводимых реагентов в % по кристаллизующейся массе

Мочевина — 2% по массе утфеля (прототип) Измеряемые показатели

Контроль смесь СК + мочевина

05 -+- 15%

1,0+ 1,0%

Доорокачественность, ед.

89,8

92,8

90„4

93,2

Увеличение доброкачественности, ед.

3,0

0,6

3,4

Оптическая плотность на 100% СВ

14,4

10,1

9,8

12,9 — ЗО,Π— 32,0 — 10,4

Данные табл. 5 получены при экспериментальном исследовании, осуществляемом одновременно в аналогичных условиях, на одних и тех же пробах утфеля.

Таблица 5

Сравнительная характеристика предлагаемых способов и известного (при добавлении к утфелю мочевины) Вводимая добавка в % к кристаллизующейся массе

Контроль мочевина 2% (прототип) 47,6

45,О

45„8

46,0 — 3,,4 — 5,5 — 3,8

89,5

76,6

78,4

104,0

Изменение вязкости в 0 к контролю — 14,4 — 26,7 — 24,5

73,1

65,8

66,,0

74,4 — 1„8 — 11,4 — 11,3

Доброкачественность желтого сахара, ед.

91,5

94,8

93,8

90,8

3,0

4,0

0,7

8,45

6,00

5,40

9,41 — 10,,2 — 42,6 — 30,0

Как видно из табл. 5, изменение технологических показателей продуктов при применении предлагаемого способа кристаллнзапии имеет более ярко выраженный

Изменение оптической плотности в % к контролю

Изменение технологических показателей продуктов

Содержание сахара в межкристальном оттеке

Изменение содержания сахара в % к контролю

Вязкость межкристального оттека, пз

Оптическая плотность межкристального оттека, ед. на 100% СВ

Изменение оптической плотности в % к контролю

Повышение доброкачественности желтого сахара, ед.

Оптическая плотность желтого сахара, ед. на 100% СВ

Изменение оптической плотности желтого сахара в % к контролю сульфаминовая кислота

1,5% смесь (СК0,5%+

+ мочевина 1,5%) 644837

10 характер, что обеспечивает получение лучших показателей кристаллизации, чем при аналогичном техническом решении (при кристаллизации в присутствии мочевины).

Особенно следует отметить улучшение качественных характеристик получаемого желтого сахара (уменьшение цветности) .

Нами проведено сравнение эффективТаблица 6

Сравнительная эффективность предлагаемого способа и способа, описанного в прототипе

Вводимая добавка в % к кристаллизующейся массе

Изменение технологических показателей продуктов сульфаминовая кис,чота

1,5% мочевина 2% (прототип) смесь (мочевина

l 5 + CK 0.5%) Содер>канне сахара в иежкристальном оттеке

46,0

45,0

45,8

Изменение содержания сахара в % по сравнению с прототипом — 2,2

0,4

Вязкость межкристального оттека, пз

76,6

89,5

78,4

Изменение вязкости в % по сравнению с прототипом — 12.4

Оптическая плотность межкристального оттека, ед. на 100% СВ

65,8

66.0

73,1

Изменение оптической плотности в % по сравнению с прототипом — 10,0

g 7

Доброкачественность желтого сахара, ед.

94,8

g1 5

93,8

Повышение доброкачественности желтого сахара, ед. в сравнении с прототипом

+3,6

1.2 5

Оптическая плотность желтого сахара, ед.

)00 1 СВ

8,45

G,60

11зменение оптической плотности желтого сахара, в сравнении с прототипом — 36,! — 21,9

45,0 4,6 в) при использовании смеси реагентов

45,8 4,6 — — = 2,10;

100

47,6 4,6

100

Технико-экономическая эффективность использования результатов указанного в,. ше изобретения в производственных усл< виях обуславливается:

1) Снижением потерь сахара в мелассе к массе свеклы;

Потери сахара в мелассе: а) при кристаллизации без добавки (контроль) в % к массе свеклы, при плановом выходе мелассы 4,6% к массе свеклы ности предлагаемого способа со способом, описанным в прототипе. Экспериментальные данные взяты те же, что и,для табл, 5, но изменение технологических показателей выражено в процентах к эффективност реагента, описанного в прототипе (см. табл. 6). б) при применении сульфамидной кислоты

2) улучшением качества выпускаемого товарного сахара-песка за счет повышения

644837

Формула изобретения

Составитель Г. Лошкарева

Техред Н. Строганова

Корректор С. Файн

Редактор Н. Грязнова

Заказ 55/163 Изд. _#_o 184 Тираж 41б Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент» доброкачественности желтого сахара на

3,0 — 4,0 единицы и снижения оптической плотности (цветности его) на 30,0 — 42,6% (см. табл. 5);

3) уменьшением затрат на переработку желтого сахара в результате сокращения количества примесей, возвращаемых на уваривание первого продукта;

4) сокращением цикла работы центрифуг в связи с понижением вязкости межкристального оттека, что увеличит пропускную способность оборудования для обработки утфелей.

1. Способ кристаллизации сахара, предусматривающий выращивание кристаллов в пересыщенном межкристальном сахарсодержащем растворе и введение реагента, снижающего вязкость последнего, о т л и.. ч а ю шийся тем, что, с целью снижения цветности межкристального раствора и повышения выхода сахара, в качестве реагента используют сульфаминовую кислоту.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что сульфаминовую кислоту вводят в количестве 0,2 — 2,0% к массе кристалли5 зуемого раствора, предпочтительно 1,5 .

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сульфаминовую кислоту вводят в смеси с мочевиной в количествах соответственно 0,25 — 1,5% и 0,5 — 2,0% к массе кристалл изуемого раствора, предпочтительно в количествах 0,5% сульфаминовой кислоты и 1,5% мочевины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 503905, кл. С 13 F 1/02, 1974.

2. Патент Англии 1061698, кл. С 6 В, опублик. 1968.

3. Патент Франции № 2158050, кл.

С 13 F 1/00, опублик. 1973.

4. Патент ФРГ ¹ 1767925, кл. 89

1/00, опублик. 1970.