Спосіб інтенсифікації уварювання утфелів

Спосіб інтенсифікації процесу уварювання утфелів, що включає набирання у вакуум-апарат вихідних продуктів, згущення їх, заведення і нарощування кристалів, кінцеве згущення утфелю та додавання у вакуум-апарат поверхнево-активної речовини, який відрізняється тим, що як поверхнево-активну речовину використовують кремнієорганічний препарат “Фоамсол” у кількості 0,02-0,05 кг на 100 т буряків. (19) (21) u200704734 (22) 27.04.2007 (24) 27.08.2007 (46) 27.08.2007, Бюл. № 13, 2007 р. (72) Дубовець Олена Володимирівна, Савич Анатолій Никифорович, Штангеєва Надія Іванівна, Клименко Лариса Степанівна (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ 3 25945 тилполісилоксан. Нова ПАР нетоксична, стійка при нагріванні. Її властивості не змінюються в кислому, нейтральному і слабо лужному середовищі. Препарат ефективно діє в межах температуру від +40°С до +90°С. "Фоамсол" відповідає санітарному законодавству України згідно висновку державної санітарно-епідеміологічної експертизи МОЗ України і є безпечним для здоров'я. Ефективність дії "Фоамсолу" пояснюється тим, що кремнійорганічний препарат має виключно гнучкий полісилоксановий ланцюг, в якому позитивно заряджений кремній однієї ланки ланцюга розміщується проти від'ємно зарядженого кисню іншої ланки. В результаті утворюється своєрідна спіральна структура. У водних розчинах він активно адсорбується на поверхні розділу фаз (твердої фази - кристалів в утфелі і рідкої - міжкристалевого розчину) з утворенням стійкої силоксанової спіралі. Збільшення концентрації "Фоамсолу" змінює фізико-хімічні властивості у поверхневому шарі системи, в тому числі зменшує поверхневий натяг. Це відбувається за рахунок витіснення молекул розчину молекулами ПАР з однієї сторони та перерозподілом водневих зв’язків з іншої. "Фоамсол" розтікається на поверхні розділу фаз у вигляді мономолекулярного шару і як сильна ПАР, ви тісняє більш слабкі ПАР, якими є, наприклад, піноутворювачі. В результаті зменшується спінювання у вакуум-апаратах, що особливо важливо на початкових стадіях уварювання утфелю. Разом з тим, "Фоамсол" проявляє властивості, характерні для стабілізаторів і пластифікаторів, тобто, він стабілізує дисперсну систему, що складається з твердої фази - кристалів і рідкої - міжкристалевого розчину і підвищує спорідненість часток дисперсної фази до дисперсного середовища, що призводить до зменшення в'язкості утфелю. Крім того, при додаванні у вакуум-апарати ПАР "Фоамсол" менше зрощуються кристали цукрози в утфелі, підвищуються його антиадгезійні властивості. Сили адгезії між поверхнею кристалів і міжкристалевим розчином у присутності "Фоамсолу" значно зменшуються. Відбувається відшарування розчину від кристалів, що сприяє частій зміні й оновленню шару міжкристалевого розчину, що оточує поверхню кристалів й, тим самим, інтенсифікується процес уварювання утфелю. Таким чином, запропонований спосіб інтенсифікації процесу уварювання утфелів з використанням ПАР "Фоамсол" забезпечує збільшення коефіцієнта теплопередачі, скорочення тривалості уварювання утфелів всі х ступенів кристалізації, в результаті чого зменшуються втрати цукру від розкладання, знижується забарвленість утфелів, а отже збільшується вихід цукру і покращується його якість. Особливою перевагою запропонованого способу є те, що ефективна дія "Фоамсолу" забезпечується за значно менших його витрат 0,02...0,05кг на 100т буряків, що в 12-30 разів менше, ніж у відомому способі. Спосіб здійснюється таким чином. "Фоамсол" додають у вакуум-апарати при уварюванні утфелів всіх ступенів кристалізації у кількості 0,02...0,05кг на 100т буряків. Приклади здійснення способу. 4 Приклад 1. В заводських умовах у вакуумапарати додавали ПАР "Фоамсол" у кількості 0,01...0,06кг на 100т буряків. Дію "Фоамсолу" порівнювали з контрольним дослідом - уварюванням утфелів без додавання ПАР, а також із ПАР - ацетильованим моногліцеридом дистильованим (АМГД). Поверхнево-активні речовини додавали у вакуум-апарати при уварюванні утфелів всі х ступенів кристалізації. Чистота утфелю І кристалізації становила 90...92%, II кристалізації - 82...86%, III кристалізації - 76...80%. Ефективність дії ПАР оцінювали за наступними показниками: тривалість уварювання, коефіцієнт теплопередачі, забарвленість утфелів. Результати всі х прикладів по запропонованому способу наведені в таблиці 1, з якої видно, що нова поверхнево-активна речовина, з яскраво вираженими піногасильними властивостями "Фоамсол", забезпечує зменшення тривалості уварювання утфелів всі х ступенів кристалізації на 1116%, в результаті чого зменшуються втрати цукрози від розкладання й покращуються якісні показники утфелів - забарвленість їх знижується на 1220%. За рахунок скорочення тривалості уварювання відмічена тенденція збільшення середніх за період уварювання утфелів значень коефіцієнтів теплопередачі у вакуум-апаратах. У разі використання ПАР АМГД (прототип) тривалість уварювання скорочується на 7...8%, забарвленість утфелів зменшується лише на 5,5...9,5%, недостатньо підвищується коефіцієнт теплопередачі. У вакуумапаратах спостерігається значне спінювання утфелю, що уповільнює процес уварювання. За витрат "Фоамсолу" 0,01кг на 100т буряків в'язкість утфелів залишається високою, повністю подолати піноутворення не вдається. В результаті цього при уварюванні утфелів всіх ступенів кристалізації спостерігається недостатній коефіцієнт теплопередачі, тривалість уварювання утфелів скорочується лише на 8,5...10% і, як наслідок, забарвленість утфелів зменшується всього на 6,4...9,8%, мають місце підвищені втрати цукрози. При витратах "Фоамсолу" у межах 0,02...0,05кг на 100т буряків спостерігається високий ефект піногасіння у вакуум-апаратах і зниження в'язкості, в результаті чого інтенсифікуються процеси тепломасообміну при уварюванні утфелів: утфель краще перемішується, прискорюється утворення центрів кристалізації, збільшується коефіцієнт теплопередачі, підвищуються антиадгезійні властивості утфелю. Тривалість уварювання утфелів скорочується на 11...16%, забарвленість утфелів зменшується на 12...20%, що забезпечує підвищення виходу цукру і покращення його якості. Подальше збільшення витрат "Фоамсолу" до 0,06кг на 100т буряків, при якому зберігається стабільно високий ефект дії "Фоамсолу" вже є економічно недоцільним. Тому для оптимальної ефективності запропонованого способу рекомендовані витрати "Фоамсолу" становлять 0,02...0,05кг на 100т буряків. Технічний результат полягає в наступному. Спосіб сприяє підвищенню виходу цукру і покращенню його якості шляхом інтенсифікації процесу 5 25945 уварювання утфелів і забезпечує ефективну дію Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 за витрат - 0,02...0,05кг на 100т буряків. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601