Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРА
СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРА

СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к технологии получения сахаристых веществ, а именно к кристаллизации сахара в свеклосахарном производстве и производстве молочного сахара. Способ предусматривает введение химического реагента при поступлении кристалломассы из вакуум-аппарата на охлаждение в мешалки. В качестве реагента используют монофосфат калия или дифосфат калия в количестве 0,5 - 2,0% к кристаллизующейся массе. Способ кристаллизации сахара позволяет осуществить более глубокое обессахаривание меласс, увеличить выход сахара и улучшить его качество. 7 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2105067
Класс(ы) патента: C13K5/00, C13F1/02
Номер заявки: 96118002/13
Дата подачи заявки: 10.09.1996
Дата публикации: 20.02.1998
Заявитель(и): Вологодская государственная молочнохозяйственная академия
Автор(ы): Гнездилова А.И.; Топал О.И.; Перелыгин В.М.
Патентообладатель(и): Вологодская государственная молочнохозяйственная академия
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии сахаристых веществ и может быть использовано при кристаллизации сахаросодержащих растворов в свеклосахарном производстве, а также в производстве молочного сахара.
В процессе кристаллизации сахаров предел истощения межкристального раствора определяется главным образом растворимостью сахаров. А поскольку растворимость сахаров уменьшается при понижении температуры, то в технологии свеклосахарного производства и в производстве молочного сахара проводится кристаллизация охлаждением [1, 2].
Однако применение кристаллизации охлаждением не позволяет провести достаточно глубокого истощения меласс.
Известен способ более глубокого обессахаривания мелассы, согласно которому выращивание кристаллов осуществляют в присутствии мочевины [3].
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ кристаллизации сахара, предусматривающий выращивание кристаллов в утфеле путем охлаждения кристалломассы и введение в нее химического реагента, снижающего растворимость сахара [4].
При этом в качестве реагента используют сульфат магния в количестве 0,5 - 2,0% к массе утфеля.
Однако при осуществлении известного способа достигается небольшое дополнительное истощение межкристальной жидкости. Качественные характеристики получаемого сахара улучшаются незначительно.
Целью изобретения является увеличение выхода сахара и улучшение его качественных показателей.
Эта цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающему выращивание кристаллов в пересыщенном межкристальном сахаросодержащем растворе и введение реагента, снижающего растворимость сахара, в качестве реагента используют монофосфат калия или дифосфат калия в количестве 0,5 - 2,0% к массе кристаллизата.
Предложенный способ заключается в следующем. При кристаллизации сахаросодержащих растворов, например утфелей свеклосахарного производства или кристаллизата молочного сахара, при поступлении пересыщенного раствора из вакуум-аппаратов в мешалки вводят монофосфат калия или дифосфат калия в количестве 0,5 - 2,0% к массе кристаллизующегося раствора.
Введение предлагаемых добавок в указанных количествах позволяет снизить растворимость сахара и выкристаллизовать за счет этого дополнительное его количество.
Были проведены опыты по определению растворимости сахаров в присутствии различных количеств добавок по массе раствора.
Данные по растворимости выражены в кг сахара на 100 кг воды и представлены в табл. 1.
Приведенные в табл. 1 температуры, при которых определена растворимость сахарозы (40oC) и лактозы (15oC), соответствуют конечной температуре кристаллизации этих сахаров (1, 2).
Из табл. 1 следует, что, например, 1% монофосфата калия снижает растворимость сахарозы на 0,8%, лактозы на 2,4% по сравнению с сульфатом магния (прототипом).
Теоретические исследования, проведенные на модельных сахарных растворах, позволили установить, что монофосфат калия и дифосфат калия влияют также на образование центров кристаллизации и их рост таким образом, что улучшают гранулометрический состав кристаллической фазы. Кристаллы растут более крупные и равномерные. Это улучшает процесс их отделения на центрифуге. На крупных кристаллах удерживается меньше маточного раствора, вследствие этого качественные показатели сахара улучшаются, - доброкачественность растет, а оптическая плотность (цветность) снижается.
Пример 1. При выгрузке из вакуум-аппарата отобран утфель (кристаллизат свеклосахарного производства) с содержанием сухих веществ 92% и доброкачественностью 77% при температуре 70oC. Средняя проба разделена на 8 частей, первая из которых поступает на кристаллизацию без добавки (контроль), во вторую пробу добавлен 1% сульфата магния, который выбран в качестве прототипа [4]. В пробы N 3 - 8 добавлены предлагаемые реагенты монофосфата или дифосфата калия в количестве 0,5 - 2,0% к массе утфеля.
Кристаллизацию всех проб осуществляют в одних и тех же условиях при перемешивании (n = 2 об/мин). Начальная температура кристаллизации 70oC, конечная температура составляет 40oC, скорость охлаждения 1,7 град/ч.
По окончании кристаллизации межкристальный оттек отделяют центрифугированием. Исследуют технологические показатели полученного желтого сахара и межкристального раствора.
В межкристальном растворе определяют содержание сахарозы с помощью поляриметра СУ-4. Желтый сахар исследуют на доброкачественность и оптическую плотность (цветность).
Определяют гранулометрический состав кристаллов с помощью микроскопа путем измерения размеров 100 кристаллов.
Средний размер рассчитывают по формуле

где di - размер кристаллов одной группы
ni - число кристаллов данной группы.
Сравнение технологических показателей продуктов проводят с данными контрольного опыта и с данными прототипа.
Результаты измерений и расчетов представлены в табл. 2, 3.
Пример 2. Аналогично примеру 1 предлагаемые добавки вводят в кристаллизат молочного сахара. При выгрузке из вакуум-аппарата отбирают сироп с содержанием сухих веществ 65% при 70oC. Среднюю пробу разделяют на 8 частей, первую из которых оставляют без добавки (контроль), во вторую добавляют 1% сульфата магния. В пробы N 3 - 8 вводят предлагаемые реагенты моно- или дифосфата калия в количестве 0,5 - 2,0% к массе кристаллизата.
Кристаллизацию всех проб осуществляют в одних и тех же условиях при перемешивании (n = 2 об/мин). Начальная температура кристаллизации составляет 70oC, конечная 15oC, что находится в соответствии с технологическими параметрами кристаллизации молочного сахара в заводских условиях [2].
Скорость охлаждения составляет 2,5 град/ч.
По окончании кристаллизации межкристальный раствор и кристаллы разделяют на центрифуге в течение 10 мин и анализируют.
В межкристальном растворе определяют содержание лактозы с помощью поляриметра СУ-4.
Молочный сахар исследуют на доброкачественность и оптическую плотность (цветность).
Определяют гранулометрический состав кристаллов с помощью микроскопа.
Сравнение технологических показателей проводят с данными контрольного опыта и прототипа. Результаты измерений и расчетов представлены в табл. 4, 5.
Как видно из табл. 2 - 5, при введении предлагаемых добавок фосфатов наблюдаются более глубокое истощение меласс и улучшение качества желтого и молочного сахара, чем при добавлении сульфата магния, выбранного в качестве прототипа.
Было проведено сравнение эффективности предлагаемого способа и способа, описанного в прототипе. Экспериментальные данные взяты из табл. 2 - 5, но изменение технологических показателей выражено в % к эффективности реагента, описанного в прототипе (табл. 6, 7).
Применение предлагаемого способа кристаллизации сахара способствует
более глубокому истощению межкристального раствора за счет снижения растворимости сахара;
сокращению времени центрифугирования за счет роста более крупных и равномерных кристаллов;
улучшению качества сахара (снижению цветности и увеличению доброкачественности) за счет меньшей адсорбционной способности крупных кристаллов;
дополнительной кристаллизации сахара за счет интенсификации этого процесса на 0,7 - 1,6% по сравнению с прототипом.
Предлагаемый способ кристаллизации может быть использован в производственном масштабе.
Добавки фосфатов, образованных одновалентными катионами, обладают буферными свойствами и могут быть использованы для снижения разложения сахара [5] .
Формула изобретения: Способ кристаллизации сахара, предусматривающий выращивание кристаллов в пересыщеном межкристальном сахаросодержащем растворе и введение химического реагента, снижающего растворимость сахара, отличающийся тем, что в качестве реагента используют монофосфат калия или дифосфат калия в количестве 0,5 2,0 к массе кристаллизата.