способ получения сока из сахарной свеклы

Формула изобретения

Способ получения сока из сахарной свеклы, предусматривающий измельчение свеклы в стружку и прессование ее в рабочей камере пресса при постепенном нарастании давления до 1,0 1,3 МПа в течение 1 2 мин с отводом отделенного сока, отличающийся тем, что после достижения в рабочей камере указанного давления в ней создают разрежение 50 100 кПа с выдержкой массы в течение 1 - 2 мин и затем камеру заполняют водой в количестве 30 40% от количества отжатого сока и выдерживают массу в течение 1 2 мин, причем этот цикл повторяют 2 4 раза до достижения заданного остаточного содержания сахара в отпрессованной стружке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к свеклосахарному производству, а именно к технологическому процессу получения сока из сахарной свеклы.

Целью изобретения является повышение качества извлекаемого из стружки сока при низкой температуре.

Известен способ получения сока из стружки, заключающийся в прессовании стружки при постоянном нарастании давления. Предварительно стружку ошпаривают нагретым до 90 97^oC соком, а затем последовательно отжимают в шести шнековых прессах [1]

К недостаткам способа относятся высокие потери сахара в жоме 0,5% к массе свеклы, длительность процесса и получение нагретого сока.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому способу является способ получения сока из сахарной свеклы, предусматривающий при постоянном наращивании давления до 1,0 1,3 МПа в течение 2 5 мин одновременный нагрев прессуемой массы до температуры 100 180^oC в нагретом состоянии [2] - прототип.

Недостатком способа является прессование стружки с одновременным нагревом, который способствует активному переходу в сок пектиновых веществ, снижению доброкачественности отжатого сока и вызывает затруднения при очистке сока.

Для достижения указанной цели в предлагаемом способе, предусматривающем прессование стружки при постоянном наращивании давления, одновременный нагрев прессуемой массы до 100 180^oC в течение 2 5 мин, постепенное наращивание давления до 1,0 1,3 МПа сменяется разряжением. Затем вакуумное пространство заполняется водой и в таком состоянии выдерживается еще 1 2 мин, после чего при постоянном наращивании давления до 1,0 1,3 МПа производится отжатие сока в течение 1 2 мин. На этом цикл завершается. Цикл повторяют 2 4 раза.

Способ получения сока из сахарной свеклы заключается в следующем (см. чертеж).

Порцию стружки с температурой ее получения помещают в цилиндр 1 под поршень 2. Открывают вентиль отвода сока 3, закрывают вентиль подачи воды из дозатора 4 и стружку подвергают прессованию с постепенным нарастанием давления до 1,0 1,3 МПа в течение 1 2 мин. После того как первая операция отжатия сока завершена, закрывают вентиль 3 и снимают давление движением поршня в обратном направлении. При этом под стружкой создается разряжение 5,0 10,0 кПа, которое выдерживают в течение 1 2 мин и тем самым обеспечивают разрыхление сжатой массы и разрыв протоплазмы клеток, уцелевших после первого сжатия. Затем открывают вентиль 4 и дозатором 5 вводят под поршень порцию воды, равную 30 40% отжатого сока, и выдерживают под вакуумом в течение времени (1 2 мин), необходимого для набухания стружки и восстановления до 70 80% своей первоначальной формы.

После пропитывания стружки водой закрывают вентиль 4, открывают вентили 3, 6 и подготовленную стружку подвергают повторному сжатию. В этот период через вентиль 3 выходит отжатый сок, а через вентиль 6 в дозатор 5 из емкости 7 поступает вода, имеющая температуру, близкую к температуре стружки.

После наполнения дозатора водой вентиль 6 закрывают и цикл повторяют.

Вода (конденсат) при гидростатическом давлении 0,1 МПа (760 мм рт.ст.) попадает в пространство под поршнем с меньшим давлением, например, 0,007 МПа (55,1 мм рт.ст.). При таком перепаде давления она оказывается перегретой и кипит без получения тепла извне до тех пор, пока давление в объеме под поршнем не сравняется с гидростатическим. Выделившийся пар проникает с высокой скоростью в капилляры клеточной ткани и конденсируется в них в виде капелек воды при возрастании давления. Кроме того набухание клеточной ткани осуществляется после окончания адиабатического процесса испарения оставшейся части воды.

Корни свеклы изрезывают в стружку, тщательно перемешивают в однородную массу и подвергают парциальному прессованию.

Пример 1 (по известному способу прототипу).

Берут 200 г стружки и подвергают постепенному сжатию с нарастающим давлением до 1,2 МПа и выдерживают под этим давлением 3,5 мин. при одновременном нагревании элементов до температуры 140^oC. Затем сбрасывают давление и отводят жом.

При указанных граничных интервалах содержание сахара в жоме составляет 0,29% к массе свеклы, Дб отжатого сока 86,7%

Пример 2. (по предлагаемому способу).

Берут 200 г стружки и подвергают постепенному сжатию нарастающим давлением до 1,2 МПа и выдерживают под этим давлением в течение 1 мин. Затем сменяют давление разряжением 7,5 кПа с последующим выдерживанием при разряжении 1 мин, после чего в вакуумное пространство вводят 35% воды к массе отжатого сока и снова выдерживают 1 мин. Далее разряжение сменяют постепенным наращиванием давления до 1,2 МПа. Цикл повторяют 2 раза. В последнем цикле сбрасывают давление и отводят жом в виде прессованной формы.

При указанных граничных интервалах содержание сахара в жоме составляет 0,19% к массе свеклы, Дб отжатого сока 87,5%

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 2, однако выдерживают под давлением 2 мин, под разряжением 2 мин, после заполнения водой 2 мин.

При указанных граничных интервалах содержание сахара в жоме составляет 0,17% к массе свеклы, Дб отжатого сока 87,7%

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 2, однако время выдерживания под давлением, под разряжением и после ввода воды в вакуумное пространство увеличивают до 3 мин.

При указанных граничных интервалах содержание сахара в жоме составляет 0,17% к массе свеклы, Дб отжатого сока 87,2%

Согласно примеру 4 нет необходимости ту или иную операцию увеличивать более 2 мин. т.к. потери сахара в жоме не снижаются.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 2, однако время выдерживания под давлением, под разряжением и после ввода воды в вакуумное пространство снижаем до 0,5 мин.

При указанных граничных интервалах содержание сахара в жоме составляет 0,23% к массе свеклы, Дб отжатого сока 87,7%

Согласно примеру 5 нет необходимости ту или иную операцию осуществлять менее 1 мин, т.к. возрастают потери сахара в жоме.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 3, с той лишь разницей, что цикл повторяют 4 раза.

При указанных граничных интервалах содержание сахара в жоме составляет 0,16% к массе свеклы, Дб отжатого сока 87,0%

Пример 7. Способ осуществляют аналогично примеру 3 с той лишь разницей, что цикл повторяют 5 раз.

При указанных граничных значениях содержание сахара в жоме составляет 0,16% к массе свеклы, Дб отжатого сока 87,1%

Согласно примеру 7 нет необходимости повышать число циклов более четырех.

На основании примеров видно, что наилучшие показатели по потерям сахара в жоме достигаются, когда стружку подвергают постепенному сжатию с нарастающим давлением до 1,2 МПа и выдерживают под давлением 1 2 мин, затем давление сменяют разряжением с последующей выдержкой при разряжении 1 2 мин, поле чего вакуумное пространство заполняют путем разбрызгивания водой, снова выдерживают 1 2 мин и снова начинают следующий цикл, число которых составляет 2 4 мин.

Использование предлагаемого способа получения сока из сахарной свеклы обеспечивает по сравнению с прототипом уменьшение потерь в жоме, получение сока низкой температуры и лучшего качества.

Источники информации

1. Гештовт М.А. Механическое оборудование сахарных заводов. Часть первая. М-Л. Пищепромиздат, 1937, с.275-276.

2. А.С. СССР N 1009098. кл. C 13 D 1/00, 1980. -прототип.