Спосіб очищення цукрових розчинів

Реферат: Спосіб очищення цукрових розчинів передбачає підігрівання цукрового розчину, введення рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT, перемішування і фільтрування. Крім цього, цукровий розчин з вмістом сухих речовин (40-50) % підігрівають до температури (70-80) С, обробляють рідким катіонним коагулянтом SUPERFLOK-LT у кількості (0,5-1) % до маси цукру, протягом (15-20) хвилин, фільтрують. UA 107651 U (54) СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ ЦУКРОВИХ РОЗЧИНІВ UA 107651 U UA 107651 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості, а саме до слабоалкогольної та безалкогольної промисловості. Відомий спосіб очищення густих цукровмісних розчинів з використанням дефекосатурації, який включає дефекацію, попередню сатурацію, основну сатурацію і фільтрування (Способ очистки густых сахаросодержащих растворов Патент 2039828 Росия) Недоліком способу є його складність, пінення розчину при проведенні окремих процесів. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб очищення цукрових розчинів, який включає застосування сорбенту, змішуванням його з цукровим розчином. Сорбент отримують модифікацією монтморилонітових порід - бентонітових глин сірчанокислим алюмінієм у співвідношенні 1-3 частки сірчанокислого алюмінію на 1-20 часток бентонітових глин та акустичним коливанням при частоті 10-60 КГц у водному розчині (патент UA 24219 А). Спосіб очищення цукрових розчинів за допомогою сорбентів має ряд недоліків: додаткове апаратурне оформлення технології очищення цукрового розчину, недостатнє видалення з розчину нецукрів, які з часом утворюють флокули у підкислених цукрових розчинах. В основу корисної моделі поставлено задачу досягнути ефекту максимального зниження кольоровості, мутності, зольності цукрового розчину та вмісту нецукрів, які при тривалому зберіганні цукрового розчину сприяють утворенню флокул. Поставлена задача вирішується застосуванням способу очищення цукрових розчинів, у якому використовується рідкий катіонний коагулянт SUPERFLOK-LT в кількості (0,05-0,1) % до маси цукру за температури (70-80) °С і тривалістю оброблення (15-20) хвилин, з подальшою фільтрацією розчину. Послідовність етапів способу. Цукровий розчин з сухими речовинами (40-50) % нагрівають до температури (70-80) °С, додають рідкий катіонний коагулянт SUPERFLOK-LT у кількості (0,05-1) % до маси цукру безпосередньо в цукровий розчин за допомогою насоса-дозатора. Цукровий розчин з коагулянтом витримують у збірнику при постійному перемішуванні. Тривалість оброблення коагулянтом (15-20) хвилин. Після чого розчин цукру фільтрують. Актуальною проблемою підвищення якості білого цукру є максимальне вилучення нецукрів в процесі виробництва цукру. Нецукри підвищують зольність, кольоровість, мутність і можуть спричинити виникнення флокул. Флокули, які утворюються у підкислених розчинах цукру - це залишки галактуронової кислоти та протеїну, які у поєднанні утворюють завислі помітні людському оку так звані пластівці. Флокули, які утворюються у цукрових розчинах - це залишки галактуронової кислоти та протеїну, які у поєднанні утворюють флокули. При кислій реакції середовища відбувається розклад з утворенням негативно заряджених груп, а групи протеїнів набувають позитивного заряду, і в результаті притягування молекул відбувається згрупування, а потім сфлокульовані молекули утворюють своєрідну сітку, захоплюючи колоїдні і суспендовані частинки, які і формують помітні людському оку пластівці. Нецукри, які містять карбоксильні групи, наприклад сапонін у сполучені з глюкуроновою, олеанолевою кислотами чи полісахаридами, набувають негативного заряду при низьких значеннях рН, а нецукри, які містять аміногрупи, наприклад протеїн, пептид тощо, стають позитивно зарядженими. Через різницю зарядів, вони притягуються і утворюють ланцюг пластівців. При взаємодії між активними групами полімерного ланцюга рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT з різнойменно зарядженими нецукрами цукрового розчину, заряджені частинки втрачають заряд і відбувається коагуляція з утворенням флокул. Все частіше постає питання перевірки якості виробленого цукру на наявність флокул, так званих пластівців, що особливо помітні у підкислених розчинах в діапазоні рН 3,0-5,0. Саме перевірка цукру на флок-тест є першочерговою вимогою безалкогольної промисловості при виробництві безалкогольних і слабоалкогольних напоїв та ігристих вин. Тому для гарантування відсутності у цукрових розчинах появи флокул рекомендується доочищувати цукровий розчин рідким катіонним коагулянтом SUPERFLOK-LT, який дозволено для безпосереднього використання у харчовій промисловості. Спосіб очищення цукрових розчинів, який передбачає підігрівання до температури (70-80) °С цукрового розчину з вмістом сухих речовин (40-50) %, введення коагулянту - рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT у кількості (0,5-1) % до маси цукру і тривалість оброблення 15-20 хвилин, з подальшою фільтрацією розчину. Характеристики рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT наведені в таблиці 1. Це рідина янтарного кольору, яку можна дозувати в цукровий розчин без попереднього розведення чи спеціальної підготовки. Спосіб полягає в наступному. До попередньо нагрітого до температури (70-80) °С цукрового розчину додається рідкий катіонний коагулянт SUPERFLOK-LT у кількості (0,05-0,1) % до маси 1 UA 107651 U 5 10 15 20 25 30 35 цукру. Розчин витримується при постійному перемішуванні протягом 15-20 хвилин з подальшим фільтруванням. Ефективність дії коагулянту на цукровий розчин визначали порівнянням необробленої та обробленої, різною кількістю коагулянту, проби цукрового розчину, яка була витримана в умовах досліду із подальшим визначенням кольоровості, мутності, зольності і проби на флоктест. Приклади здійснення способу. Приклад 1. Цукровий розчин із вмістом сухих речовин (40-50) % нагрівали до температури (70-80) °С, обробляли коагулянтом, додавали рідкий катіонний коагулянт SUPERFLOK-LT безпосередньо в цукровий розчин у кількості (0,01-0,04) % до кількості цукру. Розчин витримували 15-20 хвилин при постійному перемішуванні. Після чого його фільтрували. Кольоровість цукрового розчину знижувалася від 84,62 до 82,11 од. ICUMSA, мутність знижувалася від 75,12 до 61,02 од. ICUMSA, зольність знижувалася від 0,0124 до 0,0122 %, флок-тест у балах по Волкнеру +, 1. Приклад 2 здійснювався таким чином, як і приклад 1 тільки кількість коагулянту становила (0,05-1) % до кількості цукру. Отримали зміну кольоровості від 84,62 до 75,58 од. ICUMSA, мутності від 75,12 до 43,25 од. ICUMSA, зольності від 0,0124 до 0,0115 % і флок-тест у балах по Волкнеру -, 0. Приклад 3 здійснювався таким чином, як і приклад 1 тільки кількість коагулянту становила (1,1-1,5) % до кількості цукру. Отримали зниження кольоровості від 84,62 до 76,12 од. ICUMSA, мутності від 75,12 до 43,85 од. ICUMSA, зольності від 0,0124 від 0,0116 % і флок-тест у балах по Волкнеру -, 0. Приклад 4 здійснювався таким чином, як і приклад 1 тільки без додавання коагулянту. Отримали кольоровість цукрового розчину 84,62 од. ICUMSA, мутність 75,12 од. ICUMSA, зольність 0,0124 % і флок тест у балах по Волкнеру +, 3. Із аналізу наведених даних Таблиці 2 Залежність фізико-хімічних показників цукрового розчину від кількості доданого рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT видно, що використання рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT сприяє суттєвому зниженню кольоровості, мутності, зольності цукрових розчинів та їх стабілізації від утворення флокул. Оптимальні витрати коагулянту (0,05-0,1) % до кількості цукру. Подальше збільшення кількості коагулянту не є раціональним, так як не призводить до суттєвого покращення якісних показників цукрового розчину. Технічний результат від реалізації способу полягає в знижені кольоровості, мутності, зольності і зниженні вмісту нецукрів, запобіганню утворення флокул у цукрових розчинах. Отже, враховуючи позитивний результат та економічність при використані даного способу його можна рекомендувати для очищення цукрових розчинів у безалкогольній та слабоалкогольній промисловостях. Таблиця 1 Характеристики рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT. Агрегатний стан: Вміст твердої фази Питома маса рН в товарному вигляді В'язкість 1 % розчину Розчинність у воді Точка замерзання Стабільність до замерзання Рідина янтарного кольору 50 % 3 1,16 г/см 5,8 >20 сП розчинний у будь-яких співвідношеннях -7 °С добра 40 2 UA 107651 U Таблиця 2 Залежність фізико-хімічних показників цукрового розчину від кількості доданого рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT Розчин Розчин Розчин оброблений оброблений оброблений коагулянтом у коагулянтом у коагулянтом у Назва показника кількості кількості (0,05…1) кількості (1,1...1,5) (0,01…0,04) % до % до кількості % до кількості кількості цукру цукру цукру Кольоровість, од. 82,11 75,58 76,12 ICUMSA Мутність, од. 61,02 43,25 43,85 ICUMSA Зольність, % 0,0122 0,0115 0,0116 Флок-тест, у балах +, 1 -, 0 -, 0 по Волкнеру Розчин не оброблений коагулянтом 84,62 75,12 0,0124 +, 3 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб очищення цукрових розчинів, який передбачає підігрівання цукрового розчину, введення рідкого катіонного коагулянту SUPERFLOK-LT, перемішування і фільтрування, який відрізняється тим, що цукровий розчин з вмістом сухих речовин (40-50) % підігрівають до температури (70-80) С, обробляють рідким катіонним коагулянтом SUPERFLOK-LT укількості (0,5-1) % до маси цукру, протягом (15-20) хвилин, фільтрують. 10 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3