Спосіб очищення дифузійного соку

Спосіб очищення дифузійного соку, що включає прогресивну попередню дефекацію вапняним молоком до рН 20 10,8...11,4, введення в зону рН 20 8,0...9,5 згущеної суспензії осаду II сатурації, комбіновану тепло-гарячу основну дефекацію та дефекацію перед II сатурацією, І і II сатурацію та фільтрування, який відрізняється тим, що в нефільтрований сік II сатурації вводять 0,2-0,3 % фільтроперліту до маси соку і витримують 10...15 хв. при інтенсивному перемішуванні. (19) (21) u200811825 (22) 03.10.2008 (24) 25.02.2009 (46) 25.02.2009, Бюл.№ 4, 2009 р. (72) ОЛЯНСЬКА СВІТЛАН А ПАНТЕЛЕЙ МОНІВН А, UA, ВОЙТОВИЧ ОЛЬГА БОРИСІВНА, U A, ЦИРУЛЬНІКОВА ВІТА ВАЛЕНТИНІВН А, U A, КУПЧИК МИ ХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, U A, РЕВА ЛЕОНІД ПАВЛОВИЧ, UA, ЗАМУРА СВІТЛАН А АН АТОЛІЇВН А, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, UA 3 39438 4 ком до рН20 10,8...11,4, введення в зону рН 20 флокули. Збільшення тривалості контакту негати8,0...9,5 згущеної суспензії осаду II сатурації, комвно впливає на процес гетерокоагуляції оскільки біновану тепло-гарячу основну дефекацію та девідбувається руйнування флокул. фекацію перед II сатурацією, І і II сатурацію та Спосіб здійснюється наступним чином. фільтрування. Згідно корисної моделі в нефільтДифузійний сік після мезгоуловлювача подарований сік II сатурації вводять 0,2-0,3% фільтроється в збірник. Далі сік поступово підігрівається перліту до маси соку і витримують 10...15хв при до температури 50...55°С і надходить на попереінтенсивному перемішуванні. дню дефекацію в переддефекатор системи БріПричинно-наслідковий зв'язок між запропоногель-Мюллера. В зону рН 20 прогресивного переваними ознаками і очікуваними результатами поддефекатора 9,0...9,25 (третю-четверту камеру) лягає в наступному. вводиться вся суспензія осаду соку II сатурації в По-перше, при додаванні в нефільтрований сік такій кількості, щоб вміст твердої фази на виході із II сатурації фільтроперліту в кількості 0,2...0,3% до переддефекатора становив 0,9...1,1% СаО. Кільм.с. він частково розчиняється з утворенням окрім кість суспензії осаду II сатурації додається в автополімеризованої кремнієвої кислоти Si(OH)4 сіліматичному режимі, пропорційно кількoсті дифузійкат-іонів: НSiO3- і SiO3-2 , утворення яких каталізуного соку, яка відкачується з дифузійної установки. ється іонами ОН -: На виході із переддефекатора рН 20 соку підтримується автоматично і становить 11,2...11,5, залежно гідратація (1) (SiO2 )x + 2H2 O ¾¾ ¾¾¾®(SiO2 )x - 1+ Si(OH)4 від якості сировини, яка надходить у виробництво. Переддефекований сік подається на теплу (2) Si(OH)4 + OH- = HSiO3 - + 2H2O ступінь основної дефекації з додаванням (3) HSiO3- + OH- = SiO3 2- + 2H2O 1,8...2,0% СаО до маси буряків, сік підігрівають до температури 85...90°С і подають на другу ступінь Білкові та пектинові речовини адсорбують на основної дефекації. Дефекований сік проходить фільтроперліті у формі білково-пектинових комстадію І карбонізації - І сатурацію до рН 20 плексів, що призводить до збільшення ступеню 10,8...11,2, фільтрування, підігрівається до темпевидалення ВМС в результаті гетерокоагуляції, ратури 90...95°С, обробляється вапняним молоком покращення структури осаду за рахунок утворення 0,4...0,5% СаО до м.б. протягом 5хв, а далі провосілікат-іонів, які формують на частинках коагуляту димо II сатурацію до рН20 9,2...9,5. шар гідросилікату кальцію, що сприяє міцності До нефільтрованого соку через дозуючий прикоагуляційних стр уктур. стрій подають фільтроперліт в кількості 0,2...0,3% По-друге, в присутності сахарози і амінокислот до м.с., а далі сік направляють у відстійниккарбонат кальцію, який утворюється в процесі II дозрівач з внутрішнім циркуляційним контуром і сатурації, утворює пересичені розчини (коефіцієнт перемішуючим пристроєм. Об'єм відстійникапересичення сягає 1,7), процес кристалізації яких дозрівача забезпечує тривалість перебування неперебігає дуже повільно, що погіршує якість очифільтрованого соку і контакту його з фільтроперліщення соку, викликає осадження "панцирного" том 10...15хв, додаткову адсорбцію органічних і осаду на стінках тр убопроводів, насосів, поверхнеорганічних речовин на поверхні фільтроперліту. нях теплообміну. Застосування фільтроперліту Після цього сік направляють на контрольну фільтсприяє прискоренню кристалізації як органічних рацію. Мішалка відстійника-дозрівача забезпечує так і неорганічних речовин на поверхні розділу багаторазову циркуляцію та зняття пересичення розчин - тверде тіло, забезпечує переміщення карбонату кальцію і запобігає утворенню осаду на кристалізації Са-СО3 нефільтрованого соку II сатутрубопроводах і поверхні теплообміну. рації з фільтрувальної тканини поверхонь теплоПриклад 1. Дифузійний сік з температурою обміну на поверхню часток фільтрувального по40°С, вмістом сухих речовин 12,6%, рН20 6,25 дірошку при вихороподібному інтенсивному лили на 5 порцій. Кожну порцію соку підігрівали до перемішуванні в потоці. Висока питома поверхня температури 50 °С, проводили прогресивну оброфільтроперліту і тривалий контакт розчинних собку соку 0,3% СаО до рН20 11,2 з введенням в зону лей кальцію з часточками фільтрувального порошрН20 8,0...9,5 суспензії осаду II сатурації в кількості, ку при перемішуванні сприятиме кристалізації Сащо забезпечує 1% СаСО3 до маси соку. ПроводиСО3 і MgCO3 на поверхні мінеральних кристалів, ли послідовно теплу і гарячу ступінь основної дезменшенню вмісту солей кальцію і забарвленості фекації з додаванням 1,2% СаО до маси буряків, І соку, підвищенню чистоти соку. сатурацію до лужності 0,1% СаО, рН20 11,2. Після За тривалості контакту нефільтрованого соку II фільтрування сік І сатурації підігрівали до темпесатурації з фільтроперлітом протягом 10...15хв. ратури 90...96°С, проводили дефекацію перед II при інтенсивному перемішуванні зменшується косатурацією 0,5% СаО до маси буряків і II сатураефіцієнт пересичення карбонату кальцію і вміст цію до лужності 0,025% СаО, рН20 9,25. розчинних солей кальцію в очищеному соку, а таВ проби 1-4 нефільтрованого соку вносили фікож збільшується ступінь видалення ВМС білковольтроперліт в кількості 0,2% до маси соку і витрипектинового комплексу внаслідок гетерокоагуляції мували 5, 10, 15 і 20хв. при періодичному переміі адсорбції на часточках фільтроперліту. Короткошуванні. Далі проби фільтрували і аналізували. часне перемішування 10...15хв. сприяє збільшенП'ята проба являлась контрольною. Результати ню числа контактів макромолекул ВМС з часточдослідів наведені в табл.1. ками фільтроперліту, внаслідок чого утворюються 5 39438 6 Таблиця 1 № досліду 1 2 Показники Чистота соку ІІ сатурації, % Вміст солей Са 2+, г на 100г СР Чистота соку ІІ сатурації, % Вміст солей Са 2+, г на 100г СР Тривалість оброблення соку ІІ са турації фільтроперлітом Без додавання фільза запропонованим способом, хв троперліту 5 10 15 20 90,8 91,2 91,62 90,8 90,1 0,210 0,196 0,190 0,208 0,230 91,5 92,0 92,5 91,8 91,0 0,160 0,148 0,144 0,154 0,168 Найкращі показники очищеного соку - найбільший приріст чистоти і найменший вміст розчинних солей кальцію спостерігається при контакті нефільтрованого соку з фільтроперлітом 10...15хв. внаслідок прискорення кристалізації неорганічних і органічних речовин на поверхні розділу розчин - тверда фаза (часточки перліту). Приклад 2. Дифузійний сік з температурою 38°С, вмістом сухи х речовин 12,4%, рН20 6,25 ділили на 5 порцій. Кожну порцію соку підігрівали до температури 50°С і проводили прогресивну обробку соку 0,3% СаО до рН20 11,2 з введенням в зону рН 20 8,0...9,5 суспензії осаду ІІ сатурації в кількості, що забезпечує 1% СаСО3 до маси соку. Проводили послідовно теплу і гарячу ступінь основної дефекації з додаванням 1,2% СаО до маси буряків, І сатурацію до лужності 0,1% СаО, рН20 11,2. Після фільтрування сік І сатурації підігрівали до температури 90...96°С, проводили дефекацію перед ІІ сатурацією 0,5% СаО до маси буряків і ІІ сатурацію до рН 20 9,25. Проби 1-4 нефільтрованого соку з температурою 85...90°С обробляли фільтроперлітом в кількості 0,05, 0,1, 0,25, 0,3% до маси соку і витримували при перемішуванні 15х. Далі проби фільтрували і аналізували. П'ята проба являлась контрольною. Результати дослідів наведені в табл. 2. Таблиця 2 № Технологічні показники соку ІІ са турації досліду 1 Чистота соку ІІ сатурації, % Вміст солей Са 2+, г на 100г СР Кольоровість, од. ICUMSA /100г СР 2 Чистота соку ІІ сатурації, % Вміст солей Са 2+, г на 100г СР Кольоровість, од. ICUMSA /100г СР 3 Чистота соку ІІ сатурації, % Вміст солей Са 2+, г на 100г СР Кольоровість, од. ICUMSA /100 г СР 4 Чистота соку ІІ сатурації, Вміст солей Са 2+, г на 100г СР Кольоровість, од. ICUMSA /100г СР Таким чином, найкращі показники очищеного соку спостерігаються при додаванні 0,2...0,3% фільтроперліту в нефільтрований сік ІІ сатурації. За витрат 0,2% фільтроперліту чистота очищеного соку підвищується на 1,4...1,5%, зменшується вміст солей кальцію на 12,8%, кольоровість соку на 19,2%. Додатково було досліджено вплив фільтроперліту на процес осадження високомолекулярних сполук. При витратах 0,2% фільтроперліту до маси нефільтрованого соку вміст ВМС в дослідах 1-4 складав 0,481; 0,369; 0,340 та 0,275% порівняно з вмістом ВМС у соку ІІ сатурації контрольної проби без додавання фільтрувального поро Витрати перліту % до маси соку Без додавання перліту 0,05 0,1 0,2 0,3 88,5 88,9 89,5 89,4 88,0 0,270 0,262 0,257 0,261 0,288 215,3 192,3 192,7 186,6 245,3 89,2 89,8 90,2 90,35 88,8 0,212 0,205 0,190 0,216 0,220 224,4 198,7 187,5 197,7 230,4 90,3 90,6 91,1 90,9 89,6 0,160 0,152 0,144 0,146 0,168 171,9 188,1 166,7 188,1 211,3 90,7 91,5 92,0 91,9 90,5 0,130 0,124 0,118 0,120 0,136 132,3 130,9 127,1 128,7 147,1 шку відповідно - 0,978; 0,794; 0,720; 0,682%, тобто зменшується вдвічі, що сприятиме зменшенню в'язкості соку і сиропу, покращенню кристалізаційної здатності продуктів та якості цукру. Технічний результат полягає в підвищенні ефекту очи щення дифузійного соку, збільшенні виходу і якості білого цукру внаслідок зменшення коефіцієнту пересичення карбонату кальцію в соку ІІ са турації, прискорення кристалізації як неорганічних так і органічних речовин на поверхні фільтроперліту, збільшення ступеню видалення ВМС в результаті гетерокоагуляції, зменшення в'язкості соку і сиропу, покращення кристалізаційної здатності продуктів. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 39438 8 Підписне Тираж 28 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