способ производства сахара

Формула изобретения

1. Способ производства сахара, предусматривающий получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья, его очистку от несахаров, введение флокулянта, сульфитацию, уваривание утфелей, их центрифугирование и вывод сахара утфеля первой кристаллизации в виде готового продукта, отличающийся тем, что из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин, или полиалиламин, или поли-N-виниламид, или полидиметилдиалиламмоний галогенид, природных полиамфолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида, или сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты, или сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сахаросодержащий раствор представляет собой диффузионный сок, полученный путем мойки корнеплодов свеклы с отделением транспортерно-моечной воды, измельчения свеклы, экстракции свекловичной стружки в диффузионном аппарате с отводом диффузионного сока и жома, дефекации сока, его нагревания до 85 - 90^oC с выдержкой в течение 30 - 60 мин и сатурации до рН 9,0 - 9,3, при этом перед дефекацией в диффузионный сок вводят флокулянт в количестве 30 - 60 мг/л.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в транспортерно-моечную воду вводят антисептик и флокулянт в количестве 1 - 10 мг/л, отстаивают в течение 10 - 15 мин и осветленную воду возвращают на мойку, а по достижении содержания сахара в ней 1,0% после отстаивания стерилизуют и подают в диффузионный аппарат.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что жом прессуют для отделения жомопрессовой воды и эту воду очищают путем введения в нее флокулянта в смеси с известковым молоком до достижения рН 8,5 - 9,0, при этом количество флокулянта составляет 10 - 30 мг/л, после чего жомопрессовую воду стерилизуют путем нагревания до температуры 85 - 90^oC, отделяют выпавший осадок и подают в диффузионный аппарат.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сахаросодержащий раствор представляет собой клеровку сахара-сырца утфелей последней кристаллизации с содержанием сухих веществ 55 - 60%, при этом в нее добавляют флокулянт в количестве 40 - 80 мг/л, нагревают до 85 - 95^oC, отстаивают в течение 30 - 60 мин, затем клеровку сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сахарной промышленности.

Известен способ производства сахара, предусматривающий получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья: свеклы и сахара-сырца, его очистку известковым молоком и углекислым газом от несахаров, введение флокулянта, сульфитацию, уваривание утфелей по двухпродуктовой или трехпродуктовой схеме, центрифугирование и сушку готового продукта - сахара утфеля первой кристаллизации (А.Р.Сапронов. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1998, с.58-317,380-393).

Получение сахаросодержащего раствора из свеклы осуществляют следующим образом. Свеклу транспортируют водой, очищают от примесей и моют с последующим отделением транспортерно-моечной воды, ее очисткой и возвратом в транспортеры и на мойку. Свеклу измельчают в стружку, ее обессахаривают путем экстракции в диффузионном аппарате с отводом из него диффузионного сока и жома, который прессуют для отделения жомопрессовой воды.

Диффузионный сок подвергают преддефекации, дефекации, первой и второй сатурации с введением известкового молока перед последней. Отсатурированный сок фильтруют, сульфитируют и выпаривают до получения сиропа, который направляют на уваривание утфеля 1 кристаллизации.

В процессе очистки диффузионного сока флокулянт вводят в нефильтрованный сок первой сатурации перед отстаиванием его в отстойнике. Из флокулянтов используют полиакриламид, активированный тринатрийфосфатом. Жомопрессовую воду подщелачивают известковым молоком в количестве 0,03-0,05% CaO к массе воды и обрабатывают сульфатом алюминия с последующим отстаиванием, после чего ее подают в диффузионный аппарат. Эффект очистки диффузионного сока зависит от качества перерабатываемой свеклы и достигает около 34-35%, а расход извести достигает 4% к массе свеклы.

При производстве сахара из сахара-сырца готовят его клеровку с СВ 55-56%, которую смешивают с клеровкой сахара утфеля последней кристаллизации, проводят очистку клеровки путем дефекации, сатурации в две ступени, фильтрации, сульфитации и фильтрации. Фильтрованную клеровку направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации. Расход извести на очистку клеровки достигает от 4,0 до 6% CaO к массе сахара-сырца.

Недостатком известного способа является большой расход извести и сатурационного газа на процессы очистки сахаросодержащего раствора, сложность технологического процесса, требующего больших материальных затрат.

Технический результат изобретения заключается в упрощении способа, уменьшении расхода извести, повышении эффекта очистки сахаросодержащего раствора и снижении себестоимости готового продукта. Для достижения этого технического результата в предложенном способе производства сахара, предусматривающем получение сахаросодержащего раствора из исходного сырья, его очистку от несахаров, введение флокулянта, сульфитацию, уваривание утфелей, их центрифугирование и вывод сахара утфеля первой кристаллизации из процесса в виде готового продукта, из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин или полиалиламин или поли-N-виниламид или полиметилдиааммоний галогенид, природных полиамфолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида или сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты или сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида.

Сахаросодержащий раствор, представляющий собой диффузионный сок, получают путем мойки корнеплодов свеклы с отделением транспортерно-моечной воды, измельчения свеклы, экстракции свекловичной стружки в диффузионном аппарате с отводом диффузионного сока и жома, дефекации сока, его нагревания до 85-90^oC с выдержкой в течение 30-60 мин и сатурации до pH 9,0-9,3, при этом перед дефекацией в диффузионный сок вводят флокулянт в количестве 30-60 мг/л.

В транспортерно-моечную воду необходимо вводить антисептик и флокулянт в количестве 1-10 мг/л. Воду отстаивают в течение 10-15 мин и осветленную воду возвращают на мойку, а при достижении содержания сахара в ней 1,0% после отстаивания стерилизуют и подают в диффузионный аппарат. Жом прессуют для отделения жомопрессовой воды и эту воду очищают путем введения в нее флокулянта в смеси с известковым молоком до достижения pH 8,5-9,0, при этом количество флокулянта составляет 10-30 мг/л. Жомопрессовую воду стерилизуют путем нагревания до температуры 85-90^oC, отделяют выпавший осадок и подают в диффузионный аппарат.

При производстве сахара из сахара-сырца получают сахаросодержащий раствор в виде клеровки сахара-сырца и сахара утфелей последних продуктов с содержанием сухих веществ 55-60%, при этом в клеровку добавляют флокулянт в количестве 40-80 мг/л, нагревают до температуры 85-95^oC, отстаивают в течение 30-60 мин, после чего клеровку фильтруют, сульфитируют и направляют на варку утфеля.

Способ производства сахара заключается в следующем.

При производстве сахара из сахарной свеклы ее подают транспортерно-моечной водой в свекломойку с предварительным отделением механических примесей от корнеплодов. После мойки отделяют от них транспортерно-моечную воду. Ее подщелачивают известковой водой, вводят в нее антисептик формалин или хлорную известь в количестве 0,01% к массе воды и флокулянт в количестве 1-10 мг/л для осаждения и флокуляции частиц осадка примесей, отстаивают в отстойнике в течение 10-15 мин, осветленную воду возвращают в свекломойку и гидротранспортеры. После многократной рециркуляции транспортерно-моечной воды и достижении концентрации сахара в ней около 1,0% ее стерилизуют и при наличии достаточной степени чистоты в необходимом количестве направляют в диффузионный аппарат.

Корнеплоды свеклы после мойки измельчают с получением свекловичной стружки. Ее ошпаривают и обессахаривают путем экстракции в диффузионном аппарате питательной водой.

Из аппарата отводят диффузионный сок и жом, который прессуют для отделения жомопрессовой воды.

Эту воду очищают путем введения в нее флокулянта в смеси с известковым молоком в количестве 0,005-0,01% к массе воды до достижения pH 8,5-9,0, при этом количество флокулянта составляет 10-30 мг/л.

Жомопрессовую воду стерилизуют путем нагревания до температуры 85-90^oC, отделяют выпавший осадок и очищенную воду используют в качестве экстрагента в диффузионном аппарате.

Полученный диффузионный сок фильтруют для отделения мезги и в него вводят флокулянт в количестве 30-60 мг/л, после чего проводят дефекацию 0,3-1,0% CaO к массе свеклы до достижения pH 10,0-11,0.

Дефекованный сок нагревают до 85-90^oC и выдерживают в течение 30-60 мин, затем проводят сатурацию до достижения pH 9,0-9,3 с выдержкой отсатурированного сока, его фильтрацией, сульфитацией до pH 8,8-9,2. Сульфитированный сок фильтруют, выпаривают с получением сиропа с содержанием СВ 55-60%.

Сироп направляют на варку утфеля первой кристаллизации. В продуктовом отделении проводят процесс уваривания утфелей по двухпродуктовой или трехпродуктовой схеме.

Утфели центрифугируют, отделенный и промытый сахар утфеля первой кристаллизации сушат и готовый сахар-песок направляют на хранение. Желтые сахара утфелей последних кристаллизаций и оттеки направляют на перекристаллизацию согласно технологическому процессу. Готовый сахар-песок отвечает требованиям ГОСТ 21-78.

При производстве сахара из сахара-сырца готовят клеровку сахара-сырца и сахара утфелей последних кристаллизаций с содержанием сухих веществ 55-60%.

В клеровку добавляют флокулянт в количестве 40-80 мг/л, нагревают ее до температуры 85-95^oC, отстаивают в течение 30-60 мин, после чего клеровку сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации с содержанием сухих веществ 93-96% в вакуум-аппарате. Утфель центрифугируют и отделенный сахар после промывки сушат. Готовый сахар-песок направляют на хранение. Уваривание утфелей проводят по трехпродуктовой или четырехпродуктовой схеме, предусматривающей перекристаллизацию желтых сахаров и оттеков.

На указанных ступенях технологического процесса из флокулянтов используют водорастворимые полимеры из ряда полианионитов, например полиакриловую или полиметакриловую кислоты, поликатионитов, например поливиниламин или полиалиламин или поли-М-виниламид или полидиметилдиалиламмоний галогенид, природных полиафолитов, например желатин или агар-агар, и синтетических полиамфолитов, представляющих собой сополимеры мономеров, соответствующие вышеперечисленным полимерам, например сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида или сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты или сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида или сополимер винилкапролактама с метакриловой кислотой.

Для очистки диффузионного сока, транспортерно-моечной воды и жомопрессовой воды могут быть использованы следующие флокулянты: водорастворимый полимер агар-агар, водорастворимый полимер желатина, водорастворимый полимер поливинилкапролактам, полимер полидиметилдиалиламмоний бромид (степень полимеризации 120), полимер полиметакриловую кислоту (степень полимеризации 150), сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний бромида (степень полимеризации 200), сополимер винилпирролидона и акриловой кислоты (состав 60:40), смесь агар-агара с метакриловой кислотой (соотношение 1:1, молекулярная масса 200 тыс.), сополимер винилкапролактама с метакриловой кислотой (состав 30: 70, степень полимеризации 350), смесь полидиметилдиалиламмоний фторида с желатиной (соотношение 70:30), полиалиламин (молекулярная масса 200 тыс.), поливиниламин (степень полимеризации 150), смесь полиакриламина с полиакриловой кислотой (соотношение 50:50, степень полимеризации 300 и 200 соответственно).

Для очистки клеровки - полидиметилдиалиламмоний фторид, поливинилкапролактам (степень полимеризации 150), сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида (состав 50:50), полиалиламин (степень полимеризации 200).

При использовании указанных флокулянтов для очистки диффузионного сока и клеровки обеспечивается высокая степень осаждения высокомолекулярных соединений (ВМС), а также веществ колоидной дисперсности. Это позволяет достичь эффекта очистки растворов до 45%.

Пример 1. Диффузионный сок с содержанием СВ=16%, Дб=80% Сх=% фильтруют для отделения мезги и вводят в него раствор флокулянта метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний бромида со степенью полимеризации 200 (состав 50:50) в количестве 50 мг/л, проводят дефекацию до pH 11,0 с расходом CaO=1,0% к массе свеклы. Дефекованный сок нагревают до 90^oC, выдерживают в течение 60 мин и сатурируют до pH 9,3. Сок выдерживают 50 мин и фильтруют при температуре 90^oC.

Затем его сульфитируют до pH 8,8 и подвергают контрольной фильтрации.

Сульфитированный сок содержит СВ=15%, его Дб=88% и Сх=14%.

Сок выпаривают до сиропа с СВ=56% и направляют на уваривание утфеля первой кристаллизации. В вакуум-аппарат подают сироп с клеровкой желтого сахара утфеля второй кристаллизации.

Утфель первой кристаллизации центрифугируют. Сахар после промывки в центрифуге сушат и направляют на хранение.

Первый оттек, полученный при центрифугировании упомянутого утфеля, используют для уваривания утфеля второй последней кристаллизации согласно двухкристаллизационной схеме продуктового отделения.

Расход CaO составляет 1,0% к массе свеклы. Выход сахара - 13,8% к массе свеклы.

Пример 2

В отстойник транспортерно-моечной воды, подщелоченной до pH 9,0, добавляют антисептик формалин 0,01% к массе воды и флокулянт сополимер метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний бромида (состав 50:50, степень полимеризации 200) в количестве 5 мг/л и выдерживают 10 мин для осаждения коагулированных частиц. Получают очищенную прозрачную воду с содержанием взвешенных частиц не более 10 мг/л. Очищенную воду возвращают в свекломойку и гидротранспортеры.

Пример 3. Жомопрессовую воду с СВ 2,0% очищают путем введения в нее флокулянта сополимера метакриловой кислоты и диметилдиалиламмония бромида (состав 50: 50, степень полимеризации 200) в количестве 25 мг/л и известкового молока до достижения pH 9,2, выдерживают в течение 30 мин и фильтруют. Очищенная вода имеет СВ - 0,02%. Ее подкисляют до достижения pH 5,5 и направляют в диффузионный аппарат.

Пример 4. В клеровку из сахара-сырца и желтых сахаров утфелей второй и третьей кристаллизации с СВ=60% добавляют раствор сополимера метакриловой кислоты и диметилдиалиламмоний фторида (состав 50:50) в количестве 80 мг/л, нагревают до 90^oC и отстаивают в течение 30 минут для отделения осадка. Осветленную клеровку сульфитируют, фильтруют и затем из нее уваривают утфель первой кристаллизации. Полученный из него сахар сушат и направляют на хранение. Желтые сахара и оттеки утфелей второй и третьей кристаллизации подвергают перекристаллизации согласно трехпродуктовой технологической схеме.

Полученный сахар-песок отвечает требованиям ГОСТа 21-78.

При производстве сахара из клеровки при использовании вышеперечисленных флокулянтов для очистки не требуется известковое молоко, а при производстве сахара из свеклы расход извести доходит лишь до 1,0% к массе свеклы при обеспечении высокого эффекта очистки сока.

Технологический процесс согласно предложенному способу значительно упрощается, что снижает себестоимость готовой продукции.