Спосіб одержання затравочної пасти для кристалізації цукру

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности, к способам получения затравочных паст, используемых для кристаллизации сахара при уваривании утфелей. Известен способ приготовления затравочной пасты, включающий измельчение исходных кристаллов сахара в среде многоатомного спирта и смешивание полученной суспензии измельченных кристаллов с органическим наполнителем [1]. Основным недостатком способа получения затравочной пасты является то, что полученные пасты являются суспензиями хранение которых приводит к отстаиванию твердой фазы и конгломерации кристаллов, а наличие остаточной воды в спирте приводит к перекристаллизации и укрупнению кристаллов, в результате чего ухудшается качество затравочной пасты, и она становится непригодной к использованию в процессе уваривания утфеля. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ получения затравочной суспензии для кристаллизации сахарных утфелей [2], заключающийся в том, что мелкие кристаллы сахара смешивают с раствором-носителем и гомогенизируют полученную смесь, причем в качестве раствораносителя используют ацетилированные моноглицериды жирных кислот, а гомогенизацию выполняют путем продувания воздуха через смесь при температуре 30-400С. Недостатком способа является то, что получаемая по нему затравочная суспензия сохраняет свои потребительские качества лишь при непрерывной гомогенизации и не подлежит хранению вследствие отстаивания и перекристаллизации кристаллов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения затравочной пасты для кристаллизации сахара путем подбора оптимальных соотношений компонентов, чем обеспечивается прочное структурообразование кристаллов готовой пасты, и за счет этого она удобна при транспортировке и негигроскопична. Поставленная задача решается тем, что в способе получения затравочной пасты для кристаллизации сахара, включающем измельчение исходных кристаллов сахара до размеров 10-20 мкм, смешивание их с поверхностно-активным веществом - ацетилированным моноглицеридом жирных кислот и гомогенизацию полученной смеси, согласно изобретению, измельчение исходных кристаллов сахара осуществляют в среде обезвоженного этилового спирта при соотношении спирт-сахар от 0,5-1,0 до 1,0-1,0, а для смешивания измельченных кристаллов используют расплавленный ацетилирован-ныймоноглицерид жирных кислот в соотношении от 0,5-1,0 до 1,0-1,0, при этом после гомогенизации полученную затравочную пасту охлаждают при перемешивании до достижения твердопластического состояния. Благодаря тому, что кристаллы сахара в соотношении от 1,0-0,5 до 1,0-1,0 смешивают с этиловым спиртом, затем размалывают до 10-20 мкм и смешивают с ПАВ в соотношении от 0,5-1,0 до 1,0-1,0, после чего смесь гомогенизируют при температуре плавленая ПАВ и смесь охлаждают, решается поставленная задача - подбор оптимальных соотношений компонентов, которые обеспечивают сохранность и прочность структуро-образования кристаллов готовой пасты, тем самым повышается интенсивность кристаллизации утфелей в вакуум-аппаратах. Способ осуществляют следующим образом. Исходные кристаллы сахара и обезвоженный этиловый спирт в соотношении 1,0:0,5 загружают в рабочую емкость устройства для измельчения (например, шаровую мельницу) и производят измельчение кристаллов до достижения размеров 10 мкм. Полученную суспензию измельченных кристаллов в спирте извлекают из рабочей емкости измельчителя и смешивают ее с предварительно расплавленным (нагретым до температуры 450С) ацетилированным мо-ноглицер идом жирных кислот марки АМГД-100 в соотношении 1,0:0,5 до достижения гомогенного состояния. Полученную смесь - затравочную пасту, о хлаждают при перемешивании до температуры 200С, при которой смесь достигает твердопластического состояния. Формируют дозы затравочной пасты заданного объема, охлаждают их до температуры 100С, упаковывают в тару. При необходимости получения затравочной пасты с размерами измельченных кристаллов 20 мкм, исходные кристаллы сахара и обезвоженный этиловый спирт берут в соотношении 1:1. Измельчение исходных кристаллов в среде обезвоженного этилового спирта обеспечивает взрывобезопасность процесса измельчения, исключается растворение кристаллов сахара при измельчении, блокируется агрегация измельченных кристаллов. Пределы соотношения спирт-сахар установлены экспериментально и варьируются в зависимости от требуемого размера измельченных кристаллов и типа измельчителя. При смешивании измельченных кристаллов с расплавленным поверхностно-активным веществом ацетилированным моноглицеридом жирных кислот и последующей гомогенизации затравочной пасты происходит обволакивание каждого затравочного кристаллика жировой пленкой ПАВ, а при охлаждении до твердопластичесхого состояния - неподвижное закрепление затравочных кристаллов в твердопластическом наполнителе, что полностью исключает возможность протекания таких процессов, как растворение, перекристаллизация, конгломерация и осаждение. Полученная таким образом тверодопластическая затравочная паста может храниться без изменения ее качественных показателей и потребительских свойств, продолжительность хранения будет определяться лишь сроком годности наполнителя (АМГД) и условиями хранения пасты. Пределы соотношения суспензия измельченных кристаллов - ацетилированный моноглицерид жирных кислот установлены экспериментально и варьируются в зависимости от марки применяемого наполнителя - АМГД. Если в качестве наполнителя используется ацетилированный моноглицерид жирных кислот марки АМГД-50, суспензию измельченных в спирте кристаллов и расплавленный АМГД-50 берут в соотношении 1:1. Пример 1. Кристаллический сахар в виде сахарной пудры подвергают классификации на виброситах с линейными размерами ячеек 100, 160, 200, 250 микрон. Отбирают фракции кристаллов с размером от 100 до 160 микрон, взвешивают, а затем загружают в шаровую мельницу с добавкой обезвоженного этилового спирта в соотношении 1,0:0,5 и выполняют размол кристаллов до фракции 10-15 микрон. Расплавляют поверхностно-активное вещество ацетилированный моноглицерид дистиллированный (АМГД) и доводят температуру в мешалке-нагревателе до 450С. В расплавленное поверхностно-активное вещество добавляют кристаллосодержащую спиртовую суспензию в соотношении 0,5:1,0 и перемешивают до полного равномерного распределения кристаллов в расплаве, переключив мешалку-нагреватель в режим охлаждения. Охлаждение смеси ведут со скоростью 10С/мин до температуры начала перехода смеси в пластическое состояние, которое контролируют с помощью вискозиметра. Затем формируют дозы затравки в виде таблеток, которые затем охлаждают до температуры 100С. Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. После рассева сахарной пудры отбирают кристаллы с размером от 160 до 250 микрон, взвешивают, затем загружают в шаровую мельницу. Добавляют обезвоженный этиловый спирт в весовом соотношении 1:1 и выполняют размол до фракций кристаллов 16-20 микрон. В мешалке-нагревателе расплавляют поверхностно-активное вещество, нагревая его до температуры 450С. В расплавленное поверхностно-активное вещество добавляют кристаллосодержащую спиртовую суспензию с кристаллами размером 16-20 микрон в соотношении 1:1. Смесь интенсивно перемешивают при охлаждении со скоростью 10С/мин до температуры начала перехода поверхностно-активного вещества в пластическое состояние, которое контролируют с помощью вискозиметра. Затем выполняют формирование доз затравочной пасты в виде упаковки в пластиковую тар у навески пасты, которую затем охлаждают до температуры 200С. Пример 3. Кристаллы сахара дробят в ультразвуковой установке до фракций размером 100-200 микрон, выполняют рассев фракций с линейным размером 100,160,200 микрон. Разделяют фракции от 100 до 160 микрон и от 160 до 200 микрон, затем выполняют дополнительное дробление отдельных фракций до размеров 10-15 микрон и 15-20 микрон, соответственно. Более мелкую фракцию кристаллов сахара (10-15 микрон) смешивают с расплавленным поверхностно-активным веществом типа АМГД в соотношении 0,5:1,0 вес.ч. Смешивание выполняют с помощью ультразвукового активатора с целью равномерного распределения кристаллов в смеси. Смесь охлаждают со скоростью 1°С/мин до температуры перехода поверхностно-активного вещества в пластическое состояние. Затем формируют дозы затравочной пасты, выполняют их упаковку, дальнейшее охлаждение до 100С. Полученная затравочная паста не расслаивается и содержит 80-95 процентов кристаллов с фракцией 10 микрон. Дозы затравочной пасты содержат расчетное количество кристаллов, которые играют роль готовых кристаллов, которые должны в процессе наращиваться до заданного конечного размера, т.е. до размера фракций, предусмотренных ГОСТом. Применение такой пасты для кристаллизации сахара позволяет прогнозировать качество кристаллоструктуры сахара, т.к. исключается стадия кристаллообразования, в аппарат вводятся кристаллы в необходимом количестве и их рост происходит при метастабильном состоянии раствора в аппарате. В результате получают товарный сахар с равномерной кристзллоструктурой (содержание кристаллов с фракцией от 0,5 до 0,8 мм достигает 85-95% в объеме утфеля). В этих условиях выход кристаллического товарного сахара повышается на 2-4% за счет снижения потерь кристаллов при промывке сахара на центрифуга х и комковании кристаллов на сушке сахара. Способ позволяет исключить операцию расчистки кристаллов после их заводки обычным способом, которую выполняют с целью стабилизации фракционного состава кристаллов сахара. По данным испытаний, производительность вакуум-аппаратов повышается на 10%, за счет чего снижаются потери сахара в мелассе на 0,05% к массе свеклы.