Спосіб кристалізації фруктози

Изобретение относится к пищевой промышленности. Цель изобретения увеличение выхода кристаллической фруктозы и улучшение ее гранулометрического с о с т а в а . Способ к р и с т а л л и з а ции фруктозы предусматривает п о с т е пенное охлаждение насыщенного фрукт о з н о г о сиропа до состояния пересыщения , введение затравочных к р и с т а л лов фруктозы, наращивание этих к р и с таллов и их отделение, на стадии наращивания кристаллов осуществляют их рекристаллизацию. Отвод утфеля на р е кристаллизацию осуществляют при д о стижении содержания кристаллов, р а в ного 30-35%^ Отбор ведут со скоростью 0,75-2,5% к общей массе утфеля в 1 ч в течение 40-42 ч . Отобранный же утфель нагревают на 5-10°С выше температуры основной массы утфеля. 3 т а б л . (Л в» г • і Х 1 1406170 Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения кристаллической фруктозы. Цель изобретения - увеличение выхода и улучшение гранулометрического состава фруктозы. Способ осуществляют следующим образом, Фруктозный сироп подвергают кристаллизации , которая предусматривает охлаждение фруктозного сиропа доброкачественностью не менее 90%, содержанием сухих веществ не менее 90% до состояния насыщения по фруктозе, вве 15 дение 10-15% затравочных кристаллов или 25-30% фруктозного утфеля от п р е - . дыдущей кристаллизации. Кристаллизацию утфеля осуществляют в течении 75-150 ч способом охлаждения с непре-^п рывным или периодическим отводом 0 9 75-2,5% в 1 ч утфеля от всей его массы в теплообменник s в котором его нагревают на 5-10 с С выше температуры утфеля в кристаллизаторе, после 25 чего возвращают в кристаллизатор. Отбор начинают при содержании кристаллов в утфеле 30-35% и продолжают в течение 40-42 ч . т а е т п С повышением температуры р а с т воримость фруктозы увеличивается и при этом мелкие кристаллы растворяются быстрее, а крупные - медленнее,, Скорость роста крупных кристаллов выше скорости роста мелких, поэтому в ходе рекристаллизации, в целом, происходит укрупнение кристаллов и увеличение их среднего размера. Интенсивность рекристаллизации с увеличением растворимости возрастает, так как при этом стадия роста и р а с т в о рения частиц дисперсной фазы происходит более глубоко и влияние размера на их скорость роста и растворения проявляются более р е з к о . В связи с повышенной растворимостью фруктозы, по сравнению с сахарозой, интенсификация рекристаллизации производится путем нагревания части утфеля в отдельно расположенном от кристаллизатора теплообменнике. П р и м е р 1. Фруктозный сироп Дб 94%, СБ 90% охлаждают от 75 до 50°С и вносят 10% к массе сиропа затравочных кристаллов фруктозы р а з мером 0,20 мм. Суспензию кристаллизуют при постепенном охлаждении до После истечения указанного време- -%п 25°С. По достижении вутфеле содержания ии отбор утфеля прекращают и кристалкристаллов 33% и температуры 40°С утлизацию осуществляют по известной фель из кристаллизатора начинают оттехнологии до момента ее окончания. водить в теплообменник и нагревают По истечении 75-150 ч утфель подверна 7 С выше температуры утфеля в гают центрифугированию и полученные ^ оттек и кристаллическую фруктозу ана- 35 кристаллизаторе. Рекристаллизацию осуществляют в течении 41 ч . лизируют . Способ позволяет получить значиКоличество отводимого на подогрев тельный положительный эффект, который утфеля составляет 2,0% в 1 ч к его заключается в получении утфеля с х о массе.•Нагретый утфель возвращают в рошим кристаллоструктурнымн свойствакристаллизатор. ми, позволяющими легко отделять В оставшееся до конца кристаллизакристаллы от маточного раствора на ции время отвод утфеля на подогрев центрифугах, а также в увеличении выпрекращают. Утфель в кристаллизаторе хода кристаллического продукта„ охлаждают до 25°С и направляют на Применение механизма рекристаллицентрифугирование. Общее время крисзации в ходе кристаллизации фруктозы таллизации составляет 100 ч , основано на осуществлении принудиПолученные результаты: содержание тельного колебательного температуркристаллов в утфеле 43,8%, выход ного режима,, Кристаллизация фруктозы Есрчсталлического продукта 33,8%, чис50 тота кристаллов фруктозы 99,93%, осуществляется способом охлаждения в изогидрических условиях. Известно, окрашенность 0,7 ед. опт» плотности, что при таком ходе кристаллизации на истощение межкристалльного раствора интенсивность рекристаллизации сущев конце кристаллизации 1,00, сухие ственное влияние оказывают температувещества его 82,2%, чистота 90,25%, ра и растворимость кристаллизуемого По способу-прототипу фруктозный вещества» С увеличением амплитуды сироп Дб 94%, СВ 90% охлаждают от и частоты колебания температуры ин75 до 50 С и вносят к массе сиропа тенсивность рекристаллизации ноярасзаправочных кристаллов фруктозы р а з 170 4 мером 0,20 мм. Суспензию кристаллизукристаллизаторе. Нагретый утфель возют при охлаждении до 25°С и центривращают в кристаллизатор. По и с т е фугируют. Общее время кристаллизация чении 41 ч от начала рекристаллизации составляет 100 ч . вывод утфеля в теплообменник прекраПолученные результаты: содержание щают, В оставшееся до конца кристалкристаллов в утфеле 42,85%, выход лизации время температуры утфеля кристаллического продукта 32,17%, снижают до 25 С, после чего утфель окрашенность 0,8 ед. опт. плотности, центрифугируют. В конце опыта опреистощение межкрнсталльного раствора 10 деляют выход кристаллического продукв конце кристаллизации 1,03, сухие та и его гранулометрический состав. вещества его 82,5%, чистота 90,91%. Данные приведены в табл„ 2. Как видно, более эффективно проОптимальная разность температур, текает кристаллизация фруктозы по на которую необходимо нагреть утфель, предлагаемому способу, с использова- 15 находится в пределах 5 - 10°С. нием механизма рекристаллизации, по П р и м е р 4, Фруктозный сироп сравнению с традиционным способом. Дб 94%, СВ 90% охлаждают с 75 до Выход кристаллов увеличивается на 50 С, вносят 10% к м а сс 1 затравочных 1,63%. кристаллов фруктозы размером 0,20 мм. П р и м е р 2. Фруктозный сироп 2Q Полученную массу кристаллизуют при Дб 93,71%, СВ 90% охлаждают от 75 охлаждении в течении 100 ч с применедо 50°С, вносят 10% к массе сиропа нием механизма рекристаллизации пузатравочных кристаллов фруктозы р а з тем отвода 0 , 2 5 ; 0 , 7 5 ; 1,25; 2,00; мером 0,20 мм. Суспензию кристалли2 , 5 ; 2,75 и 3,00% ч утфеля с содержазуют при охлаждении в течении 100 ч 25 ниєм кристаллов 30% в теплообменник. до 25°С с применением механизма р е Утфель нагревают на 7 С выше темперакристаллизации, Утфель с содержанитуры утфеля в кристаллизаторе и возем кристаллов 20, 25, 30, 35 и 45% вращают в кристаллизатор. По истечеотводят в теплообменник и нагревают нии 90 ч начала кристаллизации отвод на 7 С выше температуры утфеля в крис- 30 утфеля на обогрев прекращают и за осталлизаторе, а затем возвращают в тавшееся время продолжают его охлажкристаллизатор. По истечении 41 ч от дать до 25°С, после чего центрифугиначала рекристаллизации отвод утферуют. В конце кристаллизации определя в теплообменнике прекращен. Полуляют содержание сухих веществ в меж— ченный утфель охлаждают до 25°С и кристалльном оттеке, гранулометричесцентрифугируют В конце кристаллиза- 35 кий состав и выход кристаллического ции определяют содержание кристаллов продукта (табл^ 3 ) . в утфеле, СВ и Дб межкристалльного Оптимальное количество утфеля, отраствора, выход кристаллического проводимого в теплообменник, составляет дукта после центрифугирования, грану0,75-2,50% к массе утфеля в 1 ч . лометрический состав кристаллической 40 Таким образом, кристаллизация фруктозы. фруктозы по предлагаемому способу позволяет увеличить выход кристалДанные приведены в табл. 1. лической фруктозы и улучшить ее граОптимальное содержание кристаллов нулометрический с о с т а в . в утфеле, при котором начинают его 45 отвод в теплообменник, составляет 1 30-35% к массе утфеля, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я П р и м е р 3 . Фруктозный сироп Дб 93%, СВ 90% охлаждают от 75 до Способ кристаллизации фруктозы, 50°С, вносят 10% к массе сиропа включающий охлаждение фруктозного затравочньг/ кристаллов размером 50 сиропа до состояния пересыщения, вве0,20 мм. Полученную массу кристаллидения затравочных кристаллов с послезуют при охлаждении в течение 100 ч дующим их наращиванием при подкачке с применением механизма рекристаллифруктозосодержащего раствора и отзации. По достижении в утфеле содерделение кристаллов от маточного растжания кристаллов 30% к его массе у т - 55 вора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, фель отводят в теплообменник, в коточто, с целью увеличения выхода и улучром его нагревают на 2 , 5 , 7 , 1 0 , 1 5 шения гранулометрического состава и 20 С выше темп ер ат уры утфеля в фруктозы, после достижения концент 5 1406170 рации кристаллов вутфеле 30-35% осуществляют отбор 0,75-2,52 утфеля в 1 ч к его общей массе в течение 4042 ч, нагрев отобранной части утфеля 6 5-Ш°С выше температуры общей маспа сы утфеля и возврат нагретого утфеля в исходную массу с последующим перемешиванием. Т а б л и ц а Показатель 1 Кристаллизация фруктозы при отводе в теплообменник утфеля с содержанием кристаллов, % 20 25 82 ,9 82, 7 90 ,8 35 40 45 82,1 82, 3 8 3 ,0 83, 5 90, 6 90,2 90, 3 91 ,0 91, 7 4,7 6,4 9,8 10,2 8,8 5,9. 0,50 мм 18,9 19,0 25,9 25,1 19,4 12,3 0,40 мм 27,7 33,4 34,3 37,8 •41,1 45,3 0,315 мм 44,3 40,8 30,5 26,9 30,4 35,8 0,20 мм 2,8 0,3 0,16 мм 0,9 0,\ Межкристалльный оттек СВ, % Дб, % Гранулометрический состав кристалл ов,% 0,63 мм 30 0,1 мм и меньше 0 , 7 | 0,7 0,3 • • ' • • • . • • • 1 41,5 42,2 44,1 43,5 41,2 39,39 Выход фруктозы, 1 34,6 35,4 ' 36,0 36,7 34,1 32,4 К„ /о Т а б л и ц а 2 і Показатель Кристаллизация фруктозы при подогреве утфеля в теплообменнике на разность температур,°С | 5 2 Выход кристал-лов, % Гранулометрический состав кристаллов, X 0,63 мм 0,50 мм 7 10 15 | 20 33 , 3 35 ,4 35, 7 ЗА, 4 32 30, 1 3 ,6 5 ,4 7, 2 5 4 з, 8 10 ,4 16 , 3 17, 8 18, 2 15 12, 7 8 1406170 Продолжение табл.2 Показатель Кристаллизация фруктозы при подогреве утфеля в теплообменнике на разность температур,°С . 20 0,40 мм 36,5 40,5 40,0 40,0 21,5 20,5 0,315 мм 46,4 37,6 35,8 35,2 37,6 39,2 0,20 мм 2,3 0,2 0,1 18,7 20,9 0,16 мм 0,8 1,5 1,7 0,8 1,2 0,1 мм и меньше "1 а б л и ц а 3 Показатель Кристаллизация фруктозь при условии, что в теплообменник отводили утфеліэ к массе , % ч 1 ' 0,50 83,4 82,9 82,4 82,3 82,4 82,5 82,9 83,4 0,63 мм 4,8 7,3 9,5 9,7 10,4 10,4 10,5 10,4 0,50 мм 15,6 20,8 25,3 27,1 29,1 29,3 29,3 29,7 0,40 мм 28,6 28,8 31,4 31,2 29,5 24,8 18,3 16,7 45,6 40,7 33,4 "31,7 30,8 35,2 41,7 42,9 0,20 мм 4,3 2J 0,4 0,3 0,2 0,3 0,2 0,3 0,16 мм 0,7 0,3 0,1 мм и меньше 0,4 _ — 33,1 34,9 35,2 35,5 34,8 34,0 33,1 Межкристалльный оттек, %, С В Гранулометрический состав, %: ". 0,315 мм Выход фруктозы,% 32,7 Редактор Н „Киштулинец С',75 2,00 ~ 2, ] 50 0,25 | ,. 3,00 Составитель Ю.Сидоренко Техред А.Кравчук Корректор И. Эрдейи Заказ 3158/23 Тираж 308 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4