Спосіб одержання дифузійного соку

Реферат: Спосіб одержання дифузійного соку включає відділення домішок від коренеплодів цукрових буряків, миття, подрібнення коренеплодів до стружки, хімічне обробляння бурякової стружки дезінфікуючим засобом, екстрагування сахарози з бурякової стружки. Як дезінфікуючий засіб використовують монензин натрію у кількості 0,0001-0,0003 % до маси перероблених буряків. Для екстрагування сахарози з бурякової стружки використовують живильну воду з коагулянтом дигідроксосульфатом алюмінію в кількості 0,02-0,06 % до маси води. UA 115248 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ДИФУЗІЙНОГО СОКУ UA 115248 U UA 115248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі харчової промисловості, а саме до цукробурякового виробництва. Відомо, що в процесі одержання дифузійного соку має місце розклад сахарози в результаті життєдіяльності мікроорганізмів, які потрапляють в екстрактор з буряковою стружкою та живильною водою. Для попередження мікробіологічного розкладу сахарози в цукробуряковому виробництві використовують дезінфікуючі засоби на основі різних діючих речовин, таких як формальдегід, йодацетон, гіпохлорит натрію або інших складних органічних сполук, які негативно впливають на наступні технологічні процеси виробництва білого цукру-піску і сприяють збільшенню втрат цукру в мелясі. Також відомо, що для процесу екстрагування цукрози із бурякової сировини необхідно застосовувати воду з слабокислою реакцією середовища (рН 20=5,8-6,2), що пов'язано з мінімальним переходом високомолекулярних сполук у дифузійний сік та очищенням клітинного соку в процесі екстрагування. Відомим аналогом є спосіб одержання дифузійного соку, що передбачає введення шокових доз формаліну в екстрактор з розрахунку 0,0015 % до маси буряків через 3-4 години для пригнічення сторонньої мікрофлори в дифузійній установці. [Сапронов А.Р., Бобровник Л.Д. Сахар. Современная технология. Москва.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1981. - 256 с.]. Недоліком цього способу являється те, що вводяться великі дози формальдегіду, який негативно впливає на модуль пружності бурякових тканин, знижує якість соків і напівпродуктів, підвищує кольоровість білого цукру. Крім того формалін є токсичною речовиною, небезпечною для життєдіяльності людини. Найближчим аналогом до корисної моделі є спосіб вилучення сахарози з бурякової стружки [Спосіб вилучення сахарози з бурякової стружки. Деклараційний патент №14757 / Н.А. Гусятинська, Т.М. Чорна, М.П. Купчик, та ін. // Бюл. № 5. – 2006], який передбачає застосування полігексаметиленгуанідину гідрохлориду (ПГМГХ) у кількості 0,001-0,004 % до маси буряків. Спосіб призводить до зменшення втрат сахарози від розкладання та покращення якості дифузійного соку за рахунок дії ПГМГХ як дезінфектанту та флокулянту. Проте внаслідок властивості ПГМГХ осаджувати ВМС, що входять до складу бурякової тканини, частина препарату зв'язується і виводиться разом із жомом, так як живильна вода і стружка рухаються у дифузійному апараті протитечійно. Це призводить до необхідності збільшення витрат препарату ПГМГХ. В основу корисної моделі поставлена задача створення найбільш ефективного способу хімічного обробляння бурякової стружки дезінфікуючим засобом перед екстрагуванням сахарози та підготовки живильної води з необхідними значеннями рН, що призводить до зменшення втрат сахарози від мікробіологічного розкладання, підвищення виходу цукру та зменшення втрат його в мелясі. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб одержання дифузійного соку передбачає відділення домішок від коренеплодів цукрових буряків, миття, подрібнення коренеплодів до стружки, хімічне обробляння бурякової стружки дезінфікуючим засобом перед екстрагування сахарози та екстрагування сахарози з бурякової стружки живильною водою з коагулянтом, згідно з корисною моделлю, як дезінфектант використовують монензин натрію у кількості 0,0001-0,0003 % до маси перероблених буряків, як коагулянт в живильну воду вводить дигідроксосульфат алюмінію (ДГСА) в кількості 0,02-0,06 % до маси води. По-перше, монензин натрію має високу антимікробну дію по відношенню до різноманітних бактерій (в тому числі вегетативних форм спороутворювальних бактерій) та мікроміцетів, присутніх у сировині, технологічній воді, напівпродуктах цукрового виробництва, що сприяє попередженню розвитку мікроорганізмів та зменшенню втрат сахарози від розкладання. По-друге, за параметрами гострої токсичності згідно з ГОСТ 12.1.0о07 монензин натрію належить до III класу помірно небезпечних речовин при введенні в шлунок та до IV класу мало небезпечних речовин при нанесенні на шкіру. По-третє, при використанні ДГСА, одержуємо живильну води з будь-яким необхідним значенням рН і можливістю автоматичного його регулювання від дозування реагента. По-четверте, коагуляційні властивості ДГСА зумовлені його здатністю до утворення при гідролізі полімерних гідроксокомплексів, які несуть високий позитивний заряд, що спричинює його адсорбційну здатність. Це сприяє одержанню дифузійного соку вищої чистоти, що призводить до збільшення виходу цукру і зниження втрат його в мелясі. По-п'яте, ДГСА має антибактеріальний ефект, зумовлений його коагуляційною дією на білкові речовини бактеріальних клітин, що сприяє зменшенню мікробіологічної забрудненості живильної води та дифузійного соку, що призводить до зменшення неврахованих втрат цукру в процесі екстрагування. 1 UA 115248 U 5 10 Корисну модель виконують наступним чином. Цукрові буряки підлягають очищенню від домішок, миттю, подрібненню до стружки, хімічному оброблянню стружки монензином натрію у кількості 0,0001-0,0003 % до маси буряків та екстрагуванню сахарози з бурякової стружки живильною водою в яку вводиться дигідроксосульфат алюмінію (ДГСА) в кількості 0,02-0,06 % до маси води. Приклад 1. Бурякову стружку середньої якості (з чистотою клітинного соку 84,6 %, 3 початковим вмістом молочної кислоти 4,0 мг/100 см , вмістом нітритів 6,32 мг/дм, загальним 6 вмістом мікроорганізмів 2,6×10 КУО/см, вмістом слизоутворювальних бактерій - 1,4×10 3 КУО/см ) обробляли розчином монензину натрію у кількості 0,00005-0,0004 % до маси буряків. Після цього оброблена стружка підлягала екстрагуванню за прийнятою технологією. В одержаному дифузійному соку визначали вміст молочної кислоти і нітритів, загальний вміст мікроорганізмів, вміст слизоутворювальних бактерій, розраховували ефект знезараження. Результати досліджень наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Вміст Витрати Загальний Вміст № моло- Вміст Ефект Ефект монензину вміст слизоутвопричної нітризнезазнезанатрію, % мікрооргарювальних клакисло- тів, 6 раже6 ражедо маси бактерій, 10 3 нізмів, 10 ду ти, мг/дм ння, % 3 ння, % 3 буряків КУО/см КУО/см 3 мг/см Висновки Контрольна проба (дифузійний сік без дезінфектанту) Незначне підвищення ефекту знезараження соку 1 11,0 13,7 2,4 1,1 2 0,00005 9,3 11,6 1,96 21,3 0,87 19,5 3 4 5 0,0001 0,0002 0,0003 8,5 7,3 5,6 9,3 7,89 7,48 1,46 0,97 0,84 39,2 59,6 66,4 0,68 0,51 0,46 38,2 53,6 58,3 Високий ефект знезараження соку 63,6 Подальше збільшення витрат економічне недоцільно. Так як підвищення ефекту знезараження незначне 6 0,0004 4,8 6,8 0,7 70,8 0,4 15 20 25 30 Згідно табл. 1 при використанні для обробки бурякової стружки монензину натрію у кількості менше 0,00005 % до маси буряків (приклад 2) спостерігається невисокий ефект знезараження дифузійного соку та незначне зниження вмісту молочної кислоти і нітритів порівняно з контрольним дифузійним соком. Результати прикладів 3-5, які відповідають витратам монензину натрію для обробки бурякової стружки перед екстрагуванням сахарози 0,00010,0003 % до маси буряків, показали найбільш ефективні значення щодо підвищення ефекту знезараження дифузійного соку в процесі екстрагування. Так, ефект знезараження дифузійного соку за показником загального вмісту мікроорганізмів становив 39,2-66,4 %, а за показником вмісту слизоутворювальних бактерій 38,2-58,3 %. Вміст молочної кислоти та нітритів знизився майже вдвічі. Додавання монензину натрію у кількості понад 0,0003 % до маси буряків (приклад 5) з точки зору підвищення ефекту знезараження та витрат реагенту економічно недоцільно. Приклад 2. Для екстрагування сахарози із бурякової стружки використовували живильну воду з додаванням різних кількостей коагулянта дигідроксосульфату алюмінію від 0,01 до 0,08 % до маси води. При цьому проводили процес екстрагування сахарози при нормативних параметрах і визначали рН2о води, чистоту соку, вміст високомолекулярних сполук (ВМС) в соці, визначали ефект очистки соку. Результати досліджень наведені в таблиці 2. 2 UA 115248 U Таблиця 2 Вміст ВМС ВитЧисто- Вміст ВМС ЧистоЕфект у № рати рН та у та очищедифузійнопри- ДСГА, живи- кліти- клітинному дифуння му соці, % кла- % до льної нного соці, % на зійного дифузійна 100 ду маси води соку, 100 сухих соку, ного сухих води % речовин % соку, % речовин 1 15 84,8 7,5 85,1 3,4 3,08 0,01 0,02 0,04 0,06 6,8 6,3 5,9 5,5 84,8 84,8 84,8 84,8 7,5 7,5 7,5 7,5 86,6 88,2 88,9 88,4 2,8 2,15 1,94 2,0 13,7 25,4 30,3 26,8 6 10 7,1 2 3 4 5 5 0 0,08 5,3 84,8 7,5 88,0 2,3 23,9 Висновки Контрольна проба (живильна вода без коагулянту) Невисокий ефект очищення соку Високий ефект очищення Недоцільно з точки зору зменшення ефекту очищення та витрат реагенту Згідно табл. 2 при використанні для обробки живильної води ДГСА у кількості менше 0,02 % до маси води (приклад 2) спостерігається невисокий ефект очищення дифузійного соку. Результати прикладів 3-5 показали найбільш ефективні значення запропонованого способу підготовки живильної води при додаванні 0,02-0,06 % ДГСА до маси води. Так ефект очищення дифузійного соку становив 25,4-30,3 %. Додавання ДГСА у кількості більше 0,08 % до маси води з точки зору підвищення ефекту очищення дифузійного соку та витрат реагенту економічно недоцільне. Спосіб хімічного обробляння бурякової стружки дезінфікуючим засобом - монензином натрію призводить до одержання дифузійних соків високої чистоти за рахунок зменшення вмісту мікроорганізмів, що сприяє зниженню розкладання сахарози до ряду метаболітів цукробурякового виробництва та підвищенню виходу цукру з одиниці сировини. Спосіб підготовки живильної води при додаванні ДГСА призводить до одержання дифузійних соків високої чистоти за рахунок переходу меншої кількості нецукрів в сік, що збільшує вихід цукру та зменшує втрати його в мелясі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб одержання дифузійного соку, що включає відділення домішок від коренеплодів цукрових буряків, миття, подрібнення коренеплодів до стружки, хімічне обробляння бурякової стружки дезінфікуючим засобом, екстрагування сахарози з бурякової стружки, який відрізняється тим, що як дезінфікуючий засіб використовують монензин натрію у кількості 0,0001-0,0003 % до маси перероблених буряків, а для екстрагування сахарози з бурякової стружки використовують живильну воду з коагулянтом дигідроксосульфатом алюмінію в кількості 0,02-0,06 % до маси води. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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