Спосіб одержання рідкого інвертного цукру

ь МПК С 13КЗ/ОО, С 1 2 Р 7 / 0 6 СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ РІДКОГО ІНВЕРТНОГО ЦУКРУ Винахід відноситься до цукрової промисловості, а саме до виробництва рідкого інвертного цукру. Відомий спосіб одержання інвертного цукру (Бюсьер Г., Новак М. Инвертный сахар // Сахарная промышленность.-1994-№4.-с.17-20), що включає очищення цукрового розчину від мінеральних частинок та барвних речовин шляхом його пропускання через суміш катіонітових і сильних аніонітових смол з подальшим гідролізом цукрози обробленням розчину іонообмінною смолою (типу Н+), попереднім і стерильним фільтруванням розчину та його концентруванням. Недоліками способу є висока вартість іонообмінних смол, а також труднощі із знешкодженням регенераційних стоків. Найближчим технічним розв'язком є спосіб одержання рідкого інвертного цукру ( Виробництво нових видів цукропродуктів / В.К. Супрунчук, Л.Д. Бобрівник, Л.В. Хорунжа, О.М. Панчук— К.: Урожай, 1993.—128 с.) з жовтого цукру, що передбачає його клерування (розчинення) водою до вмісту сухих речовин 70%^очищення клеровки з використанням активованого вугілля, фільтрування клеровки з кизельгуром, підкислення розчину, ферментативний гідроліз цукрози при температурі 5О...5О°С і рН розчину 4.5...5.0, інактивацію ферменту, контрольне фільтрування розчину і його подальше згущення до сиропу. Недоліком цього способу є низька якість сиропу (висока кольоровість, значний вміст мінеральних та органічних нецукрів). В основу винаходу поставлено задачу створення способу одержання рідкого інвертного цукру шляхом очищення клеровки жовтих цукрів від розчинених барвних речовин і речовин колоїдної дисперсності, додаткове знебарвлення та дезінфекцію клеровки, підвищення чистоти сиропу. Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання інвертного цукру, який передбачає клерування жовтого цукру водою, очищення, фільтрування та підкислення клеровки, ферментативний гідроліз цукрози, інактивацію ферменту, контрольне фільтрування та згущення, згідно винаходу, жовтий цукор клерується до вмісту сухих речовин 87...88%, для очищення клеровки використовують моноамонійфосфат в кількості 0.2...0.35 % до маси клеровки і перекис водню в кількості 0.004...0.005 % до маси клеровки, клеровка перед фільтруванням розбавляється водою до вмісту сухих речовин 65...70%. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. З метою зменшення витрат реагентів оброблення клеровок жовтих цукрів доцільно вести при високому вмісті сухих речовин в клеровці (87...88%). Це досягається шляхом клерування жовтого цукру водою. Жовтий цукор містить значну кількість розчинних нецукрів та нецукрів колоїдної дисперсності, в тому числі барвних речовин, що затруднює процеси подальшого ферментативного гідролізу цукрози і фільтрування сиропу, призводить до одержання кінцевого продукту низької якості з високою кольоровістю . Тому жовтий цукор перед ферментацією необхідно очистити . Внаслідок адсорбційної дії осаду фосфату кальцію осаджується більша частина розчинних барвних речовин та речовин колоїдної дисперсності, а внаслідок окислювальної дії Н2О2 відбувається додадткове знебарвлення та дезінфекція клеровки, кольоровість сиропу значно зменшується, а його чистота підвищується . Обробляти клеровку моноамонійфосфатом необхідно в кількості 0.2...0.35% до маси клеровки. В таблиці 1 представлені результати оброблення клеровки різною кількістю моноамонійфосфату. Основні показники ефективності дії реагенту ( ефект знебарвлення та чистота) приведені для розбавленої клеровки (сиропу) після її фільтрування. Якщо взяти меншу кількість реагенту, то значно зменшується ефект очищення клеровки від розчинних барвних речовин та речовин колоїдної дисперсності. При більшій кількості реагенту відбуваєтьься частковий розклад цукрози, що призводить до утворення продуктів, які підвищують кольоровість розчину. Таблиця 1 Показник Величина показника Кількість 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 моноамонійфос-фату,% до маси клеровки Ефект знебарвлення сиропу, % 34,30 39,78 41,05 43,43 45,25 41,97 Чистота сиропу, % 97,13 97,32 97,50 97,95 98,1 98,02 В таблиці 2 предсталені результати оброблення клеровки різною кількістю перекису водню після попередньої її оброблення моноамонійфосфатом в кількості 0,3 % до маси клеровки. Обробляти клеровку перекисом водню необхідно в кількості 0.004...0.005% до маси клеровки. Використання реагенту в меншій кількості не забезпечить достатнього додаткового знебарвлення та дезінфекції сиропу. При більшій кількості реагенту кольоровість сиропу підвищується, що пов'язано із розкладом частини цукрози. Таблиця 2 Показник Кількість Н2О2, % до маси клеровки Ефект знебарвлення ВОДНЮ, % Величина показника 0,0035 0,0040 3,33 4,70 0,004 5 5,4 0,0050 0,0055 5,70 5,64 Розбавлення клеровки перед фільтруванням до вмісту сухих речовин 65...70% пов'язане з тим, існуюче обладнання не дозволяє проводити фільтрування при більш високій концентрації сухих речовин (ступінь розбавлення буде залежати від типу фільтрувального обладнання, що використовується). При розбавленні клеровки до вмісту сухих речовин нижче 65% значно зростають витрати теплової енергії на випаровування води при подальшому згущенні сиропу. Ферментативний гідроліз необхідно проводити при рН=4,5-5,0, як у прототипі. За межами вказаного діапазону гідролітична активність ферменту значно зменшується. Це саме можна сказати про температурні межі. Якщо температура вище 55 °С, то починається інактивація ферменту. При температурі нижче 50 °С швидкість процесу ферментативного гідролізу значно уповільнюється. Спосіб, що пропонується , полягає в наступному. Жовтий цукор клерують гарячою водою до вмісту сухих речовин 87-88%. При температурі 70...75 °С в клеровку вводять моноамонійфосфат в кількості 0,20...0,35 % до маси клеровки. Реагент вводять у вигляді 25% водного розчину. Клеровку перемішують протягом 20 хвилин. Потім розчин охолоджують до температури 50...55 °С і вводять перекис водню в кількості 0,004...0,005% до маси клеровки у вигляді 3% водного розчину і перемішують протягом 20 хвилин. Розчин розбавляють водою до вмісту сухих речовин 65...70% і фільтрують з наповнювачем кизильгуром. Якщо рН сиропу вище 5, то його підкислюють лимонною кислотою до рН 4,5...5,0. Сироп нагрівають до температури 50 °С , додають фермент в кількості 10 одиниць активності / г цукрози і витримують протягом 10... 12 годин при постійному перемішуванні. Фермент інактивують кип'ятінням протягом 20 хвилин. Отриманий сироп згущують при температурі 50...55 °С до вмісту сухих речовин 78...80%. ПРИКЛАДИ ЗДІЙСНЕННЯ СПОСОБУ Приклад №1 Жовтий цукор III кристалізації розчиняють гарячою водою до вмісту сухих речовин 87,8%. Кольоровість клеровки становить 2170,3 од. опт. густини, чистота 93,18 %. Після нагрівання до 75 °С в клеровку вводять моноамонійфосфат в кількості 0,2% до маси клеровки (реагент вводять у вигляді 25% водного розчину) і витримують при постійному перемішуванні протягом 20 хвилин, охолоджують до 55 °С і додають перекис водню в кількості 0,004-0,005% до маси клеровки у вигляді 3% водного розчину, перемішують протягом 20 хвилин, розбавляють до вмісту сухих речовин 65% і фільтрують сироп з використанням кизельгуру. Чистота фільтрованого сиропу становить 94,47 %, кольоровість 1215,4 од. опт. густини, рН сиропу доводять лимонною кислотою до 4,7. Сироп нагрівають до 52 °С, додають фермент інвертазу в кількості 10 одиниць активності / г цукрози і витримують 12 годин при постійному перемішуванні, фермент інактивують кип'ятінням Таблиця З Номер прикладу Доза Вміст сухих речовин в моноамоклеровці, нійфосфа ту % до % маси клеровки Доза перекису водню, % до маси клеровки РН Кольоровість, од.опт. густини Чистота, % рН сиропу після додавання лимонної кислоти Сироп після Фільтрування Питома активність фермернтуод/г цукрози Тривалість гідролізу, год Температура гідролізу, °С Кольоровість Вміст рідкого редукуінвертного вальних цукру, од. речовин, опт. густ. %ДО маси сухих речовин 1 87,5 0,15 0,005 5,56 1317,3 94,15 4,60 10 12 52 1369,9 67,9 2 87,5 0,20 0,005 5,40 1215,4 94,47 4,70 10 12 52 1264,0 68,0 3 87,5 0,28 0,005 5,19 1130,7 94,95 4,96 10 12 52 1177,0 68,0 4 87,5 0,35 0,005 5,12 1100,9 95,28 4,62 10 12 52 1144,9 68,1 5 87,5 0,40 0,005 5,08 1150,1 95,20 4,82 10 12 52 1196,1 68,2 протягом 20 хвилин. Сироп фільтрують і згущують, Кольоровість отриманого сиропу (рідкого інвертного цукру) становить 1264,0 од. опт. густини. В таблиці 3 представлені результати п'яти дослідів згідно з методикою наведеною в прикладі №1, в залежності від кількості моноамоніифосфату, що дається на очищення клеровки. На основі даних табл. З можна зробити висновок, що при використанні для очищення клеровки моноамоніифосфату в кількості менше 0,2% до маси клеровки кольоровість сиропу після фільтрування і рідкого інвертного цукру значно підвищується. При дозі моноамоніифосфату більше 0,35% до маси клеровки кольоровість сиропу і готового продукту починає зростати. Відповідно також знижується чистота цих продуктів. Таким чином експерементальні дані підтверджують вибраний діапазон дози моноамоніифосфату.