Спосіб знебарвлення напівпродуктів цукрового виробництва

1. Спосіб знебарвлення напівпродуктів цукрового виробництва, який передбачає застовування на дефекації кисню повітря, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що на дефекацію задають хлорне вапно в кількості 0,01 - 0,025% до маси соку. 2. Спосіб по п. 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що хлорне вапно додають безперервно на протязі усього процесу дефекації. С > Винахід відноситься до цукрової промисловості, а саме до методів знебарвлення соків у процесах обробки та підвищення їх термостійкості. Прототипом запропонованого способу є спосіб знебарвлення і підвищення термостійкості соків шляхом обробки соку киснем повітря на дефекації [1]. Дифузійний сік на дефекації одночасно обробляється повітрям. Повітря з розходом 1,5 - 1,8 м 3 /м 3 соку подається в дефекатор за допомогою компресора. При аерації соку в сильнолужному середовищі розклад редукуючих йде з утворенням меньшої кількості карбонільних сполук, які сприяють утворенню барвних речовин шляхом конденсації з амінокислотами і пептідами. В результаті окислення киснем утворюється більше безбарвних органічних сполук з карбоксильними групами (кислот), солі яких вилучаються адсорбцією на сатурації. Таким чином, знижується барвність. зростає термостійкість і якість очищеного соку. Недоліком є те, що зростають і солі кальцію, В основу винаходу покладено задачу створення способу знебарвлення напівпродуктів цукрового виробництва, в якому шляхом вводу на дефекацію хлорного вапна забезпечується найбільш повний розклад редукуючих і азотвмісних речовин і отримання соків невисокої бзрвності з поліпшеними технологічними якостями. Задача вирішується тим, що в способі знебарвлення напівпродуктів цукрового виробництва, який включає обробку цукрового напівпродукту на дефекації киснем повітря, згідно з винаходом, на дефекацію задають хлорне вапно в кількості 0,01 - 0,025% до маси соку. Краще хлорне вапно додавати безперервно на протязі всього часу дефекації. о о 10263 Причинно-наслідковий зв'язок між пропонуємим комбінованим способом обробки цукрових напівпродуктів та очікуваним технічним результатом полягає в слідуючому. 5 Хлорне вапно як окислювач більш інертний і позбавлений недоліків. Бактерицидні, обеззаражуючі якості хлорного оапна широко відомі і обумовлені існуючим в ньому аніоном хлорнуватистої кислоти. 10 Вибір хлорного вапна для обробки цукрооих напівпродуктів серед інших окислювачів інгібіторів визначили позитивні результати досліджень його дії в реакції барвоугвореиня на модельних розчинах при 15 розкладі глюкози, глюкози з сахарозою, в системі глюкоза/гліцин і на соках цукрового заводу. Як показали попередні досліди, при введенні тільки хлорного вапна вміст солей 20 кальція в очищеному напівпродукті - соці, залишається практично незмінним, або й меншим, ніж в контрольній пробі. При одночасній обробці хлорним вапном і повітрям вміст солей кальцію збільшується тільки за- 25 вдяки вдуву повітря, як і в прототипі способу. Проведеш досліди щодо умов застовування хлорного вапна на дефекації показали, що хлорне вапно ефективно знебарвлює ЗО сок при додаванні його водного розчину невеликими порціями через певні невеликі проміжки часу, а ще краще - безперервно на протязі всього часу дефекації. Досліди показують, що разове додавай- 35 ня небажане, бо хлорне вапно - сильний окислювач, і одночасна велика доза його може збільшувати продукти окислення і навіть підвищувати барвнісгь. 40 Реакція барвоутворення поглиблюється з часом, вже сформовані хромофори збільшуються, конденсуються, виникають нові. Тому поступове додавання СаОСІг дозволить досягти більш стійкого інгібування 45 барвності, контролювати цю реакцію на протязі всього часу дефекації. Автоматичне безперервне дозування відповідає вимогам процесу, до того ж, це зручно, надійно і економічно. 50 • Під час обробки соку на дефекації тільки розчином хлорного вапна відбувається слідуюче: в результаті гідролізу останнього безпосередньо утворюється вільна хлорнуватиста кислота 55 2СаОСІ2 + 2Н2О -* СаСІ2 + Са(ОН)2 + 2НСІО З одного боку відомо, що хлорнуватиста кислота може знебарвлювати барвні речовини. Але у випадку застосування її на дефекації, тобто у середовищі, де створюються хромофори, які мають подвійні зв'язки, на наш погляд, може відбуватися приєднання НСЮ по подвійному зв'язку і тим самим реалізуватися процес інгібування утворення барвних речовин. Аніон хлорнуватистої кислоти і дає той позитивний обеззаражуючий, бактеріциднии ефект, який збільшується у випадку застосування хлорного вапна разом з повітрям. Крім того, присутність хлорного вапна, як свідчить експеримент, знижує пініння соків при сатурації', сприяє процесам коагуляції' т~ седиментації. Найбільшого ефекту вдається досягти при одночасній обробці соку хлорним вапном і повітрям. Відомо, що під дією кисню повітря перетворення редукуючих речовин у лужному середовищі відбувається з утворенням більшої кількості органічних кислот. Крім того, на дефекації, в лужному середовищі під впливом ОН-груп йде інтенсивне руйнування хромофорних систем в молекулах барвних речовин з втратою барвності. Подавання повітря разом з хлорним вапном призводить до того, що інтенсифікуються реакції розпаду редукуючих речовин в напрямку утворення органічних кислот, а не барвних речовин, що сприяє зменшенню забарвленості соку, зменшенню залишкової кількості редукуючих речовин, а у зв'язку з цим і підвищенню його термостійкості. Таким чином, застосування запропонованого способу знебарвлення та підвищення термостійкості соку на дефекації шляхом одночасної обробки соку хлорним вапном і повітрям дозволить отримати максимальний технологічний ефект (найбільш повний розклад редукуючих речовин, значне зниження забарвленості соку при незначному збільшенні солей кальцію). Спосіб дозволить інтенсифікувати процес дефекації, сприятиме вдосконаленню подальших процесів обробки соку, його якісних показників. Спосіб здійснюється таким чином. На дефекацію одночасно вводиться повітря та хлорне вапно. Хлорне вапно при звичайних умовах процесу дефекації (рН 12 - 12,3, Т = 85 - 90°С, тривалості 15 хв.) вводиться у вигляді розчину у кількості 0,01 - 0,025% до маси соку, краще безперервно на протязі всього часу дефекації. Повітря подають компресором у барботери дефекатора. Одночасно оброблений таким чином дефекований сік йде далі послідовно па сатурацію і фільтрацію. Приклади здійснення способу. 10263 П р и к л а д 1. Для порівняння наведено підвищення ефекту знебарвлення, або приклад звичайної очистки контрольної доброякісності соку. проби соку, без додаткової обробки окисниТаким чином, оптимальним обгрунтованим ками на дефекації'. задовільним дозуванням буде 0,01 - 0,025% Очистку дифузійного соку з СР 13,0, рН 5 СаОСІг до маси соку. Результати діслідів по6,5, Сх 11,2, Дб 80,8 проводили за загальноказують, що при додаванні 0,01 - 0,025% визнаною методикою. Після преддефекації хлорного вапна на дефекацію разом з сік нагріли до 85°С І додали 2,5% СаО до повітрям, барвність очищеного соку зменмаси соку. Дефекація проводилась на шується на 25 - 50%, доброякісність протязі 15 хвилин при Т = 85°С. Далі 10 підвищується, водночас підвищується І вміст послідовно 11II сатурація. Очищений звичайсолей кальцію. Проте використання ним способом сік мав показники: максихлорного вапна без вдуву повітря не мальну забарвленість0,43 од. приЯ=540 нм, призводить до підвищення вмісту солей Д6 86.1, солі кальцію 0,03. кальція. Окремо проводився також дослід по визП р и к л а д 2. Очистку дифузійного соку 15 наченню вплива хлорного вапна на розпад проводили по схемі прикладу 1. Під час дередукуючих речовин соку на дефекації. Визфекації в пробу продували надлишок повітря І начення редукуючих речовин здійснювали поступово додавали розчин хлорного вапна за допомогою метода Мюллера. Вихідне 0,005% до маси соку. Подальша очистка до фільтрування сока II сатурації аналогічна 20 значення вмісту РР 0.35%. прикладу 1. Оброблений таким комбінованим З таблиці 2 видно, що в способом сік мав показники: забарвленість рекомендованому режимі використанню 0,39 од., зменшилась на 9,4%, Дб 86,1, солі інгібіторів досягається розклад редукуючих кальцію 0.032. речовин на 82 - 95%. Результати показують, що важливою В таблиці 1 наведені результати дослідів 25 особливістю використання хлорного вапна в залежності від кількості введеного на дена дефекації є інтенсифікація розпаду фекації хлорного вапна. редукуючих речовин, що забезпечує зростання термостійкості очищеного соку. Як видно Із таблиці, витрати 0,005% Таким чином, запропонований спосіб у СаОСІг викликають незначний ефект. ЗО значній мірі вирішує дві важливі техноБільше 0,025% СаОСІг додавати теж нелогічні задачі очистки: зменшує задоцільно, бо крім збільшення витрат барвлення і підвищує термостійкість соку. хлорного вапна не досягається значне Таблиця 1 Показники соку після II сатурації Забарвленість, при Я 540 нм,од.опт.густ. Зменшення забарвленності, % Доброякістність, % Солі Са, % СаО Контрольна проба № 1 (без обробки) 0,005 0,01 0,02 0.025 0,03 0,43 0,39 0,32 0,26 0,22 0,21 9.4 25,6 39,5 48.8 51,2 86,1 0,03 86,1 0.035 86,2 0.035 86,45 0,045 86,6 0,05 86,6 0,05 Обробка соку на дефекації надлишком повітря і хлорн.вапном (% до маси соку) 10263 Таблиця 2 Розпад редукуючих речовин (в % до маси соку) на дефекації (при Т = 85°С І тривалості 15 хв.) в залежності від КІЛЬКОСТІ доданого хлорного вапна Обробка соку на дефекації надлишком повітря І хлорним вапном (в % до маси соку) Контрольна проба дефекованого соку(без обробки) 0,005 0,01 0,02 0,025 0,03 78,5 78,0 82,0 90,0 95,4 96,6 Упорядник Замовлення 4005 Техред М.Моргентал Коректор Н.Милюкова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП, Київ-53, Львівська пл.( 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна. 101