автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.05, диссертация на тему:Разработка технологии очистки промежуточных сахаров с целью получения питьевого сиропа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KClirrST РОСИЙСКОЙ ЩЕРАДШ ПО ВХШЕЫУ ОБРАЗОВАНА) НШШЖАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДШИЯ ШЗчЕВЫХ ПРОИЗВОДИВ

?t ,1 о-г- " ■ ' ' ' . '

.. На ttpasax рукописи

1 U УДК 664

АШНОШАД

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЧШТКИ ЯРСЫЕЯУТОЧНЬЙ САХАРОВ С ЦЕНЫ) ДОШЯШ ШЗЩЮГО СШШЛ

Спсгаалпэсть 05.18.05 «■ Технология totopa

и сахарных везеета

Автореферат диссертации ва соискание учёной стелена кандидата технических negra

Носква, 1995г.

Работа ьшолнсла на кефздрз ссаара 'и с«ншраатьз сг.г^стг.

Московской государетвеидой Акадасга пкщзуе: 'производств

Научный руководитель доктср тсшачввкш! щук,

профессор, вЕсяуасшпй досгозь науку в теггииш РЗ А.РХшракзз

"V

Офишалыныо еппонаэти: доктор гч^начееки* иаук,

профассор Дувши А.И. . " кандидат техиачесгаж и4уа II.¿.Сороког&я

Ведущая оргаямзацая

¿лаксоввскнй сахарный завод.

Защита состоится 03.02.1526 г. ь 10 чсаоа в ьуц. 229 ид заседании спа.'иадязкровьяного совета Д.053.5Х,©£ при Московской государственной академии пицвакх производств пз а ирису: 125060, г. Москва, Волоколамское етссв, II. "

Отзыв на автореферат (в двух ©кзекплярзх), заверенный печатав, просим напрудить в вдрэс ученого совета ежадеиаа.

С диссертацией 'мокно ознакомятся в библиотека НГАПП.

А«тор®ферат разослан 30 декабря 1993 г.

Ученый секретарь Спвциадузи-рованного совета, кандидат технических наук, профессор

И .С .Жигалов

.(ЩйЯ ЗМРАКГШСГИКА РАБОВ!

Актуальность работа. Для обеспечения высоких темпов развития сахарного производства и бесперебойного обеспечения населения сахароз' необходимы нов1!9 технологии и способы получения сахаристых веществ,, для реализации которж на трсбоваяось-бы вложения больших средстэ. Однгаа нз таякх новых направлений увеличения выработки то-Ей^кого сахара является получение пищевых сахарсодершцих сиропов из проыеяуточюа продуктов сахарного производства, минуя трудоемкую й дорогостояща стеддю- арггетеллизацтаэ. Прз недостатке сахара, как . в РоссиЯскоЗ йедврадаи, так и в большинстве развиваюацосся стран, разработка косой технология пкщявше сиропов нз полупродуктов является актуальной и киевщёй ваяно® народнохозяйственное значение.

Паль работы. Цальо настоящей работы является создание новых технологических приемов очястяи промежуточных продуктов сахарного производства и получение товарного сахара в виде пкцзвых сиропов.

Научная новизна работ». На основании проведенных исследований ргаработан способ повиенля терстустойчизости язлтого сахара при дяитедьноа хранении;

установлена возиозеость осветления растворов желтого сахара сульфатсаи нагнкя, алвйииая» двойныц неЕзлЮнизироваитал суперфосфатом, аКТИБНЬМИ углями;

.прадлояен вффектизгшй способ фальтровеикя сиропов с удаленней

вещеста кояломдеоЭ дисперсности; устаноалено елтглэпткчбскоа действие актишшх углей на сахар-'содержащие скрашу '.■■';■■ разработана теягодсгичзская схена раздельной очистки растворов сахара-пффкнгща я ¿ффшэдкошгого отттщ

предложен способ очистки рафинадноЗ патоки и первого оттека 3 ргфшада, а таггаэ использование их в ияч.зс?со пкдепнх добавок;

усовзряенстЕована методика спектрсфотомзтрического определения цзетиостя сахартодертщпх продаетоп з усетжлк единицах,

Подстрекая знаишоста работы. 3 рззультаге проведенных исследований и анализа я;ггзртгури.к дглпптх разработпнн технологические реашы дяитекыгого хр-гденил нзгтого сахара после предварительной обработки его п определенных условиях. (йорнудпрозшгн предложения по переработка промежуточного продукта свеклосахарного производства -желтого сахара в пищевой сироп, в результате чего достигается увеличение производительности продуктового отделения свеклосахарчого завода и снижение потерь сахара.

а , ' .

Публикации. По теае диссертации опубликованы 2 статьи.

работа выполнена в соответствии с кндивидуальнш планси очного обучения в аспирантуре НГАГШ, на кафедра технологии сахара и сахаристых веществ.

Структура и объем диссертации. Диссертация вюгочае? введение, пять глаь, общие выводы и практические рекомендации, спксоа использованной литература из 156 наименований, кэ них 32 иностранных»

Основное содержание работы изложено на Г79 страницах ыазшю-иисного текста, включающего 30 табл. и 27 рис,

ОСНОВНОЕ СОДЕИШЩЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введения обоснована актуальность темы, изложены цель и конкретные задачи исследования, научная новизна, основные полевения, выносимые на защиту, а тшске практическая значимость работы.

В первой главе "Хранение сахара-сырца н очистка его растзоров® приведен обзор литература отечественных к зарубежна авторов по та-, ые диссертации. Дано краткое описание принципиальной технологической схемы свеклосахарюго завода и обсуждается возможность нзвлэио-ния желтого сахара из схеш завода. Проанализированы безопасны» условия длительного бестарчого хранения иелтого сахара, сделано предположение о необходимости ингибирования каталитических процзс» сов, протекающих при хранений сахара.

Рассмотрены процессы тераохфшческого разложения сахароз^ а такке способы повышения чистоты растворов сахара путем осаедетш несахаров химическими реагентами, адсорбцией на активной угла и др.

На основании анализа литература {¡формулированы ьиводи и цель исследования. . ®

Во второй главе "Методы анализа" рассмотрены современнее иэто-ды химического и инструментального анализа, которые применялись » работе над диссертацией. Изложена методика планирования эксперимента, который показал, что вазошн фактором, влиящкм на хранешо сахара, является его исходное качество, а тахже температура хранений, относительная влажность и длительность хранения.

В третьей главе'"Условия хранения а предварительной очистки растворов желтого сахара" представлены результаты опытов хранения двух образцов желтого сахара, один из которых содержал ингиби^ующеэ вещество /Vdj S03 . Через 150 сут хранения в образце с ингибитором потери сахара и цветность были в 2 раза ыеньиа контрольного образца. В этом образце почти не изменилась концентрация мелшюидкнов и про-

дуктов щелочного распада редуцнрущкх веществ. Тогда как в контрольной образце концентрация целанондинов возросла в 1,5 раза» Термоус-тойчнвость сахара» храииваегося с ингибитором и нагревавшегося посла

была в несколько раз Eise, т.е. посла нагревания цветность в первой образце возросла на 45$, а в контрольной на 145,£ (табА. I).

■ Таблица 1

Продолжнтель-!Образец сахара ! Образцы сахара поело хранения в ность нагрева- |перед хранением | течение 150 сут_

сохара"ч0ра 1 ^ {Цэ.«Усл»ци{ с ингибитором | без ингибитора * { ! j pH |Цв.,усл.ед.!рН ;Цв.,усл.ед.

0 7,6 26 7,6 16,5 7,6 40

2 7,1 31 7,3 18,1 6,6 51

4 6,6 36 6,7 20,5 5,8 72

6 6,5 . 42 6,6 22,8 5,4 84

V 8 6,3 | 47 6,4 ' 2Л\ ■ 5,2 98

Уведячзнио ' 45,4

цветности, % 80,8 145

. Отрицательно аяияет на к&чэственшэ показатели а температура хранения сахара. При повивении теипература хранения сахара на 10°С цвртгость в каптированном образца о 28 усл.од. возросла до 50 усл. од.« а л кокгрояьноа - с 28 до 80 усл.ед.

Вал усоверзенсгвован объективный метод измерения цветности.Для отого рекоиендован серийно вицускаский проииллсиностыо фотоэлеятро-холорпмстр КЭН-З. Длина- волны выбрана 540 т, Перад измерениями аиа-яазкруе^й ■ прэдугаг фильтрат? через колонку» заполнеицуа увлашегтой ватой 0»5 сп и сиесь» речного песка с осбссгом слоем 4-5 см» уста-назядасог р!1 6,5, определяв? геширатуру и содержание сухих веществ прп сгоЗ гездоратурэ. Цвоткосгь а услошпк единицах вычисляя? по

л*«1««». Пъ )

. Ц8Г Щ^ош

гдо Ф - оптическая плотность едализируеиого продукта! СВ - содержание сух!?х вс^оста в прдуотз? \Г - плотность продукта| £ - длина кивота; 0,24 - переводной иОБффицвга«?.

Пря обесцвечивания сахарных сиропов к л чонитоы К7-2-8 в Н+-фор-ме при рН 3,6» где несахара находятся в изоэлектрическом состоянии, был получен эффект обесцвечивания примерю 36%. Концентрация катиони-

та била 0,6$ к ыассе сахара. Но если сгог сироп обработать еще и активны* углем в количестве 1% и массе сахара, то эффект обесцвечивания можно увеличить до 64$.

Достаточно высокими обесцвечивавшими свойствам}? обладает оксид магния. При добавлении к смроцу кедтого сахара чистотой 95,2й и (Четностью 24 усл.од. 1,751 к массе СВ эффект обасцвечиьания достигал 45-48,$. Установлена возуокность задекы оке еда иагний пылью из «лгнеэитовше вечей металлургического производства,^ которой содержание А1до составляет 95%. При ее использовал ни к «осев СВ) ари осветлении сахарного сиропа концентрЕшей 55$ ©ффект обесцвечивания достигая 50$.

Разработана методика осагдения в сиропах келтего сахара веществ коллоидной дисперсности (1Щ) г, вуссЕОмодегулярных соединений (БШ) глиноземом н супер^сфатои^ Са{Н^0^)2;. Нй-рие. I пред- *

ставлены результаты осветления 50/£-ного раствора ХйШ»го сахара этими реагентами (10 мин при кишатной тшпв.ратуре) спосходукаг.ш фильтрованием через иесчйно-асбестовмй фильтр» Из прг.зеденних данщх видно, что суперфосфат осаздает ВИД в ВДС бс-кеэ эффективно» чги гвк-нозеи. Причеи, если цветность этими реагентами сметается на 1/3» То ВИД - в 1,5-2,2 раза. Низку© эффективность обесцвечивания ыоыш объяснять преобладание» в составе красящих веществ модмсу-сярно-диспорс-них соединений, которые коагулянтами почти не осаждается.

В четвертой главе "Обесцвечивание растворов яеятбго сахару адсорбцией* рассмотрены результаты обеспвечнзаиия сахврсодерш^их растворов активным .углем.. В предварительных опытах било установлено* что масса межкристальной аденки на поверхности кристаллов налтого сахара составляет 14,4% к кассе сахара. Промыванием кривталвов^аха-ра насыщенным раствором удается удалить до 7051 кр&сщкх веществ и почти все ВЦД. Оставшиеся в кристаллах сахара красящие вес1ества,кш показали опыты, равномерно распределены в массе кристаллов.

В данной главе были проанализированы технологические качества активных,углей АГ-3, АГ-6» АГС-3, АТС-411, АР-3, ОУ-А к карборафина, наиболее часто применяемых в проиошценности. Установлено» что для обзецвечивания растворов желтого сахара пригодны гранулированные угли АГ-5 и АГС-4М и порошковые угли ОУ-А и карборафин. Например, при обесцвечивании ЬО^-ного раствора иелтого сахара цветностью 26,7 уса.ед. при температуре и средней скорости потоха 3 см/мин в

. Рис.1. ЗависнмЬсть осаадзния ВКД (1,2) и сншавкя цватности (£/,2') в растворе авДтого сахара от концентрации реагентов (в % к массе раствора) : !

. I • \ ' /

- сернокислого!алюминия, «^-двойного не аммонизированного суперфосфата I ; \

И-;'- !- : -I''-V'.:'.' '!■..

дкнимических условиях (в колонке с углей сдоем 90 см) еффект обесц-. иьчииания углями АГ-б» АГС-4Н, АГ-3, АР-З составвл соответственно; <-••4,2; Ь7Ь0,3{ 43,1$. Однако, для приготояления туевых сиропов такого эффекта обесцвечивания недостаточно. Поэтому испытали вариант последовательного обесцвечивания: сначала гранулираваннш угдеа в колонке высотой 90 си со скорость» потока 3 сы/иш и ф-лльтровемия, затеи порошковым углей в статкчсскся условиях (1% порошкового угля к массе сахара), перемезивая 25 ыин яри комнатной температура. После фильтрования чореэ песчано-есбестовый фильтр эффект.обесцвечивания сиропа повивался до 70-75$ (табл. 2).

Таблица 2

|Цветнос*гЬ| Сироа обесцвоченньй

опыт исходного;-—-—-—---т—--- ■ ' ' '——

^ г сиропа, , гранулированшал углеа грацударованшаа углей

{усл.ед. | п потока | в статике

I | Цв., уся.ед. 1 &К, % I Цщ«усл.цц: I.ЭФ,—

¿/голь АГ-5 Уголь СОТ-А

I 40,4 13,6: 66,4 4,7 . 65,4

2 32,6 12,2 • 62,7 3,5 . 71,3

3 37,9 16,2 57,6 5,5 66

Уголь АТС-411 . Карборзфкн

I 40,4 18,9 53,3 . 5,1 73

2 32,6 14,4 55,8 2,9 72,9 °

3 37,9 15,1 49,7 4 73,5

Расчеты «оказали, что при скорости потока скропа из долгого сахара 3 см^/ыин за цикл работы (до рагенорацж) могло обесцветать 10-12 м** сиропа I угля.

Далее при обесцвечивании 56^-ных растворов лалтого сахера с лояшеннш содерканием ВВД (0,44%) и РВ (0,35 «массе СВ) устенов»-ли степень удаления ВКД и обесцвечивание нормтом и гранулвро&ашша А.ГС-4Ц, измельчзннш до размера частиц не более 100 №М пра температуре 20 и '75°С (табл. 3). •

Из табл. 3 видно, что более эффективное осаждающее и обесцвечивавшее действие проявляет активный уголь норкт (уголь приготовленный с активацией перегретым паром) по сравненное углем АГС-4И. Причем, при температуре 75°С получены лучшие результата по осаждению ВВД,'чем при комнатной температуре. Но результаты обесцвечивания бы-

а кто при коуиатиой *о*:пэрйтут». Это объясняется тем, что в процесса обссцввчивашгя прг; 75°С часть ПЗ препрадалазь в крас яд к« во-гзстаа .и' тглкл образоя увеличивала гх исходную концентрация.

•• . ■ Таблица 3

Ийсеа рл-|Содортгнка РВ {Содортчио ВЗД'.&$фект 'Оффзят обесцвечц-

•гкгногэ }(%) по» ' \(%) пви темпе- удаления; вани;1 сиропа {%)

ГОД* К ________¡ВОД }вта температуре

ымоо УЗ , 2002 1 75ос { | 75ос !пр,, 75сс| ^ ! ^

У V о Л Ь нор И V

0,6 0,35 0,07 0,32 0,С;0 31,0 32 зо

0,0 - Л *эо и 0,27 0,24 0,20 51,5 Ы 40

1,2 0,30 0,25 0,20 0,15 ¿5,3 64 57

■У го ль АТС—1!.! (гяизльчгнш.'П)

0,4 Л 0,35 0,35 0,37 0,20 13,6 15 14

058 0,31 0*32 0,30 0,29 31,1 28 29

т 0,32 0,30 0,22 0,20 51,5 48 42

Прл ейрзбоггэ сахарзодорЕгацггх растворов бича обнаружено п ог-ргд-'гелипо вдздс&етзяо еетягкого угля на технологэтасхно хйчзствл cr.po.-on, г: частности на уэриоустоЯчкБость (табл. 4).

• Таблица 4

0 ■ ' .23,2 9,3 . 12,8

О о 14,7' 18,8

7 .28,0 22,2 25,4

10 30,2 27,9 32,0

УЕЭЛЦЧСМПО ИВОТНОСК!, ■ % к исход- ' ной | | ' 200Й 150%

Каа видно из дешргх табл. 4, цветность обесцвеченных сиропов нарастала в .2^5-3 раза больно, чем сиропа ко обесцвеченного Счя 1/3 раза больше). Несмотря на поддердвэение рН сиропов во всех опытах

примерно на одшаковом урошо, та сиропа, в которых были едсорбцнзй удалены буферные вещества, оказались ыенае торлоустойчившд:, чел не обесцвеченные. Через 10 ч цветность сиропов стада практически одинаковой. Следовательно, планируй обесцвечмвашш сахарсодераалуис растворов адсорбентами, этот процесс целесообразно проводить в конце технологического цикла.

В процессе работы с активншп углями босо обкаружецо антисвдтя-ческоа воздействие активного угля на сиропа. Выема с ыесаааршги актиьным углеы удаляется и основная аасса шнрооргагшз&ов. Например, при посеве и вырадугвааии .иккрооргшшшов на сахаро-драв&эвоЗ среде . с мелом (СД) в 10 г сахара исходного сиропа находили 100 микроорганизмов, а после обесцвечиашия ч^сло иикрооргснисиов снизалось до 14. А если адсорбент предварительно стерилизовали, то микроорганизмов в сиропе после обесцвечквения не обнаруживали.

Порошковый уголь стерилизовали 2 ч при 155%, и гранудмровЕшшЙ прокаливали I ч при ЭОО°С. • ,

С ахарсодерхаяие растпор!» значительно дучзе обесцвечиваются прн малой концентрации иди полно« отсутствии ВВД. Напркгшр, бьет оригс-тоьлены модельнш ЗО^ные раствори гелтого сахара, содермдаа 0,26$ ВОД к массе СВ, а без них. Эти растворы обесцвечивали карборафанои (1,551 к массе СВ) в течение кЬ шш при. комнатной температуре н рН 6,5. После фильтрования эффект обесцвечивания составил в первом' раствора с ВКД 55$, а во второй без ВКД - 68%. В растворах иолассы с» оиа-логичнши показателями разность в результатах была е^а больно; 42,1 и 64,25. Полученные данные подтворкдшотся и нзотерцаыи ццсорбцаи красящих веществ из растворов с ЩД и без них.

Даао простиа механическим удалением взвесей из сиропов уда&тся повысить эффект обесцвечивания. Напрлыер, профильтровав Ь0%-ииА раствор мелассы через буы&кный фяяьтр, разделили его на 2 образца ¿в один добавили фильтропериит и еще раз пропустим через песчано-асбестовий фильтр, а второй бил контрольный. Оба образца обесцвечивали активным углем (1,5% угля к массе СВ). В итоге эффект обесцвечивания р>аствора, профильтрованного через песчано-асбестовый фильтр, был на 15% вще по сравнению с контрольны«. Дело в том, что при обесцвечивании плохо фильтрованных сиропов сдой адсорбента выполняет роль фильтра, взвеси обволакивает гранулы и препятствуют процоссу адсорбции.

Фильтровальные порошки - кизельгур, фильтроперлит - дороги н являются дефицитным материалом, поэтому вместо.них мы для фильтрова-

!»:я использовали коршзитозуо пиль - отход производства корагаэита на Бзсскудниковсюм комбинате строительных аатори&лов, которая по своим технологическим качествам была близка к фильтроперлмту. В тебл. 5 представлены результаты обесцвечивания 4Ь$~ного раствора долгого сахара и иелассы активным углей (1,5$ к массо СВ), профильтрованного через букаллыЯ фильтр (образец I), через песчено-асбесто-скЛ фильтр с добавление.'.« 1,5% фмдьтроперлита к массе раствора (об-раззц 2) а через песчано-асбестовый фильтр с добавлением 1,5$ керси-эитовай. пнли к массе раствора (образец 3).

Таблица 5

Раствор Цветность раствора, усд.ед. "*[ Эффект обвсцвоад-! исходного }после фидьтрозания! зания» *

Образец I *

Желтого сахара 31,4 17 46

Нелассы 40,2 25,6 36,4

• . ' Образец 2

а оттого сахара 27,3 7,6 72,3

Целасси 36,4 ' 14,9 59±1

. ; Обргзсц 3

, Желтого сахара . 28,7 11,4 62,1

Нелассы . 38,1 18 52,8

Опятикд аутел устеаовлено, что дробное использование активного угля дает возможность сократить его расход примерю на 25/5 по сравнение с разовыя применением, не снижая гффекта обесцвечивания.

: Учитывая дефицит адсорбентов для обесцвечивания пищевых сиропов, была изучена возможность частичной замены их отработавши в свеклосахарном производстве сатурацнонньы осадкой, который высушивали и обжигали. Частиди висувенкого осадка имели преимущественно иисусовый заряд, а обогшенныз при 600*650°С - полокитедьныЯ заряд.

55%-нкЯ раствор желтого сахара цветностьо 20,3 усл.ед., рН 6,4 разделили на 2 часта, в первуо половину раствора ввели сыесь из 355 сушеного осадка и ЗД обогнанного осадка, 15 мин перемешивали при 85°С, фильтровали и измеряли цветность. Вторую половину раствора обесцвечивали таким же количествен осадка, но последовательно с промежуточном фильтрованием. Эффект обесцвечивания в первом случав был 15,55, во втором - 21,7^. Это объясняется более высоким содержа-

пася «вардой фазы в первой опито к взвк^ааэд снтогснпзиа» едсорбкру-схах частю} с положительный и сирццательиии аародшги.

Хорошее результата были получены при дефокосульфитации pasavoleo келтого сахара. Для ошгтов кспользоваеи сахар чистотой 0о»О$ к цветность» 29,2 усл.ед.,- цоторй! сффщшровыш раогворон».приготовленных из отого же сахара. Смсар-аффкаад шел чистоту'98,1$ и ц»з?-'цость 12,5 усл.од. 57$-ныз раствори.сахара-сффаиада подвергали обос-цвечкзаига дефзаацвсй и сатурацией шт. дефекацией с сульфитацией с добавленсен AtogS^ ц без него при теипоратуро 70^3. ^ефекедкв прово-Д1Ш; 8 иш с расходов повести 0,2-1,6$ CsQ, сатурацет заканчивав; при рН 8,5-6,6, сульфктвцко диоксидом сери - прг, рН 7,5-7,6. Kojs;í~ чоство MfyS«^6uso 0,07$ к кассо СВ. Установлено, что при дсбамаиЬ в- сирой , несаэтря hü одклакави* расход Spg ». рН сиропа прц

сульфатащш сшсхзса только до рЦ 8,4 (рдг,' 2). . . . . '

Из ркс. Z водно, что при расхода, пзввегк 0,87- СсО дефекацией .n-V-сагурсвдзй удозгея удадкг'ь «ояьео £0/5 кроаягро: сгцв&гв ujv~3 раэь~ уцзиьешь кенцшгрзцгю солоЛ кадьция. Есяа so cerypai$aa csiíauyít , сульф«явдаеа, so в ртш: is условна: -еффоа-з: обйсщвгтежкние noBiaasi'sa до 502» в. содоргаива солаЕ шиздщя стккзтся в 4 раза,. При добадде-шш в суроп парзд сульфетедиой иьболшэго соакчззува деэг

еоаггзЕНОСть посла сульфвгведк удераизить рН на уровне 8,5, '.♦»«, г. воио шаигяшюго раал&г&шк сахарозы, аодоцу к содсрганлс FS в • stssí условиях ешеасгеп в сбасцвочешюи еяропо в 2 paia. Послз стдо~ scans сульфп?вцшшои>' осадка па- пессчно-асбестовоа фидера сироп праобрагех свидака&тгй искристый цве»,- ns. юзл.п&8?оротг.9го cajxxa-гз вкуса,

Тех кок больоая гю&гь иесЕЗ&рог (до 60$) .«шхдаггеаг на поесрк™ ковуц крас«сдлза-, so иаабояаэ ейоягйвниа и простои спэсэЗо,; окао£.~ дась оффшацвя. азветого .овхарг и раздедьвоа ейеадаечкаакЕй pcsvboi«s . casapü-аффаиодо и с^жгаодамото- psvoau'." Hs. осцоваша: «táopjsopua: отков била составлена «ашодогичзскйя. ехша (ряс. S).

Шаш 1Ц5здаигао5СЯ тг&яшо хишгиЗ егшхр г.ф^йгнроЕгл'ь ргм$орои8 праго«овйсшаЕ1 из sroro та сахара, евхарнгффоод скаровагь до СО» 57$ к обесцвохвшагь .шягишваа yvs.au в потока. При стоя пэдучет? ецраи Ц2&21шс-гь» 2уоа.ед.-'и чисготой .

Дффянсщкошшй osseit клерук; до ,СВ»57$» o*¿síot? ' д^оадхай в ес?» едрэдкей, фильтруют, обвецвечавш? асишаш угдеа в сгсгкчвзш: ус-» ловиях, фмьгрувт, обосцвсадвсог екгяваш угдш в шп>бо ¡и фягьгвувг.

Рис.2. Влияние расхода,извзста (СаО, % я массе СВ) да гффэкт обесцвечивания растворов аффанзровалного (—•') а нааффанированного (-•—--) желтого сахара:

I - дйфаяацзоа и сульфитацией с добазлзнлем м^ЬС^; 2 - дефекацией и сульфитацией; 3 - дефекацией н сатурацией; 4 - дефекацией и сульфитацией.

Желтый со*ор (^•95,9Г.\

Аффинируиции растВор(с8-

Аффинация жшого сахара У течение Зо мин при ВО'С

Шосп. [Ч. 99'/«. св^к.ыМч

разйедехие пр^икациончагз утрглр

Пригата8лгние сиропо(С8*57^; Щч0,3уи.а.[ ЫИ'С)

ОбесцЬРчиЬонне сиропе оонбнаи ушм ¿колонке I течение ¿5*««

т

Аффинационныб оттек № МАЯ

8оЗа Оттек Вйо

раэбаблрние отка Эо СВ«*?*. и лЫ 1а4нце Змии при рН 3,1-3,4 р05йоМ5ние «шно го ГБ'ЯХ « цир Биченив ¿ник примете

^Ми V' . - '

Смеим&ише сиропа с ИдО, кагргБаииг 8а кипения и фильтрование - ¿оприрокгние Сирота при70"С ®о "рН6,5 ифшьтрфше -

Акги&кии •тле ч ДпиЬнии 1 ■У..

кии теп 25 иин при 704 ОБссцИечиЕот сирояа [Цв »£3,4 *а «8.)' октиЯкым «глем £5м*и при 70'С

4к»ткш сирспа. ?1ш,7рсг:С8'ЯД; ФамтрйЬим Сирена. Фшщт: рИ 6,5; Ц& ^ //,5 '

-

№сц!ш!ше метачЫиын углем { коленке 5 пинт £5«ин при ?о»с и <?ильтро|Чние , 0ЪЩЫчиШиг сиропа актиВнын углем В КолонкР бтеченце 25иин при ТО'С и рит?о1йние

Сироп. (НИ;ый; рну; Ч'98,6%)

Сиро п

Рис. 3. Технологическая схема полудения пищевого свропа из желтого сахара

Полученный сироп имел цветность 2,6 усл.од. и чистоту 99,2£.

Второй вариант очистки аффиноционного оттека заключается в ос-эетленин его оксидом ыагния и двухступенчатом обесцвечивании активна! углем. Конечный сироп шел цветность 4,5 усл.ед. и чистоту 58,5$. При отсутствии спроса на этот сироп, его колено использовать в качестве аффинирующего раствора.

В пятой главе "Осветление и обесцвечиванио продуктов сахарорафинадного производства" излоаены результаты исследований по использовании промежуточных продуктов сахарорпфкнадного производства (рафинадная патока и первый оттек 3 рафинадной кристаллизации) в каче-* стве пищевых сиропов. Осветление этих продуктов проводили сернокислым аелозом, алввднием или магнием» для которых определили оптималь-81ыз значения: рН в щелочной среде 10,5, концентрацию 0,5-0,6 ыоль/л, температуру 40-60оС( содержание сухих веществ 25-50%.

Лучаив результаты па осветлении продуктов сахарорафинадного производства получают при использовании сульфата алюминия - 63*, при расходе коагулянта 0,6 ыоль/л, температуре 60°С, содержании СВ 25%.

:: Достаточно эффективным было, осветление 50%-ных сахарсодержащих растворов однозаыеценныц фосфорю кислым агонией (МНцНдрОц) концентрацией 0,6-0,УХ й массе СВ с последующий обесцвечиванием ахтивньм углеа (1,5% АГС-4Ы к массе СВ) при рН 4,5 и темперятуре 60°С в течение Й5 После'осветления иобесцвечивания цветность первого оттека 3 рафинада снижалась от 64 до 9 усл.ед., а рафинадной патоки -от 138 до 29 усл.ед. Растворы были прозрачными, имели светло-желтый цвет и лршггнкй вкус. При последующей пропускании этих растворов через колонху с активнш углем АГС-4М еысотой 90 см со скоростью б см/мин цветность первого оттека снижалась до 1,6 усл.ед., а рафинадной патоки - до 3,7 усл.ед.

Разработана методика осветления рафинадаой патоки электрокоагуляцией, постоянньы токоы при его плотности 5 ыА/си^ и концентрации коагулянта р£ Б Оц-"}1\дО 0,05-0,06 ыоль/л. Продолжительность воздействия электротока 30-40 мин, концентрация сухих зецеств 20-25$, Достигаемый эффект осветления 60%.

иада вывода и пгактшеские шсжендации '

На основании результатов, полученных в настоящей рабо*е, (формулированы следующие выводы и рекомендаций. ■

1. При длительном хранении желтого сахара при плюсовых тсмперд-турах происходит повышение его цветности на 40-5055, снижение рН и частичное раало.чолио редуцирующих веществ. Основные реакции распада протекают в пленке на поверхности кристаллов. Сахар, обработанный перед хранением насыщенный сахарным раствором с добавлением в него ингибиторак/ол количестве 0,05% к массе СВ, при длительном хранении почти не изменяет своих технологических качеств. Наиболее характерно эти свойства проявляется в терыоустойчивости. Термоустойчивость сахара, предварительно обработанного Д/я^о^, примерно в 5 раз вьше, чем необработанного.

2. Экспериментально установлено, что после предварительного ос» ветления раствора желтого сахара небольшим количеством катионита КУ-2-8 в Н+-фор(е эффект обесцвечивания его активный углем"повышается на 70-60^. ;

3. Удовлетворительные результаты удалось получить при осветло- -нии растворов желтого сахара оксидом магния и магнезитовой пылью -отходом металлургической промышленности. Добавление 255 О к массе СВ н перемешивание около 10 мин дает возможность получать эффект осветления раствора 40-45$.

4. Установлено, что пра контакте в течение 10 «1« раствора желтого сахара с 0,1$ сернокислого алшиния или двойного неашонизира-ванного суперфосфата осаждается соответственно 1/3 или 2/3 вецаетв коллоидной дисперсности, сироп становится проэрачаш, цветность снижается на 20-25$.

5. Экспериментально подтверздеио, что 75-80$ несахарэв находится в пленке на поверхности кристаллов желтого сахара.

6. Пра оценке технологических свойств активных углей по отнове-шпо к растворам иелтого сахара установлено, что в динамических условиях (фильтрование через колонку с углем) наиболее эффективны гранулированные угли АГС-4М и АГ-5. Угли ыарок АГ-З и АР-6 для обесцвечивания сиропов желтого сахара менее пригодны.

Высокие результаты обесцвечивания подучены при комбинированном использовании углей. При скорости потока 3 ск/мин «юрез колонку с углем диаметром 15 мы цветность сиропа снижается в 2 раза, а при последующем обесцвечивании порошковым углем в статических условиях

цветность уменьзается еще' в 3-4 раза. При этой общий аффект двухступенчатого обесцвечивания достигает 85-Ъ9%.

Крона удаления красящих вещоств, антивнши углями осаждается еао 75-60% веществ коллоидной дисперсности.

7. Сиропы желтого сахара, обесцвеченные активный углей,при высоких температурах обладают в 2,5-3 роза ыеньиой тердоустойчивостыо по сравнении с необесцвеченншн сиропааи.

8. Экспериментально подтверждено, что вещества коллоидной дисперсности оказывав? существенное отрицательное влияние на обесцвечивание растворов желтого сахара адсорбцией. После предварительного осаждения их эффект обесцвечивания позьтается на 35-50%.

9. Удаление веществ коллоидной дисперсности из растворов делто-го сахара химическими или фязнко-хныическши способами сложно и дорого, поэтому бия разработан а предлозен для практического примене-нип способ предварительного фильтрования сиропа желтого сахара через песочивасбестовый фильтр с добавление« в сироп перед фильтрованием фильтропоряита а количестве 1,2-1,4% к массе сиропа. При этой содер-аение ВОД снижается-на 12-15%, а аффект обесцвечивания активным уг-яйи повыаается с 35-4QJS до 60-65% по сравненио с обесцвечиванием нефильтрованного раствора.

10. Установлено, что при дробной использовании активного угля достигается.бользнЯ обесцвечяваздий эффект растворов желтого сахара по сравненив с разовой обработкой таким же количеством угля.

II» Методами микробиологических посевов доказано» что активный <уголь обладает антисептическими свойствами. После обесцвечивания т сиропов содегканае бактерий « грибов снижается в 5-8 раз. Но при зтсм установлено, что сами товаршз угли инфицированы, поэтому перед употреблением их необходимо подвергать термической обработке при ' 150-750^.

12. Доказана возмояность использования в качества адсорбента сатурационного осадка, отработаваего в свеклосахарном производстве, высуеенного и затем обожженного при температуре 600-650 С. Эффект обесцвечивания составляет 15-20%.

13. При известково-углекислотной очистке растворов желтого сахара наибольший эффект (около 50%) достигается при расходе извести около 2% к uacce СВ сиропа. Дальнейшее увеличение СаО малоэффективно. Концентрация СВ в растворе на эффект обесцвечивания влияет незначительно.

14. На основании полученных экспериментальных денных установлено, что одним из эффективных способов обесцвечивания растворов желтого сахара является последовательная дефекация его известь» в количестве 0,6-0,6$ к массе СБ при температуре 65-75^, добавление 0,05-0,07%к сульфитация диоксидом серы до рН 8-8,5.

15. В лабораторных условиях разработана схема аффинирования желтого сахара и затем раздельной очистки растворов сахара-еффинеда и аффкнационного оттека с высоким эффектом обесцвечивания. При этом чистоту сиропа сахара-оффкнада, обесцвечиваемого активным углем в Потоке, удается повысить до 99,4$, а чистота аффинационного оттека,' очищаемого дефекацией, сатурироианием (сульфитированием) и двухсту- _ пенчатым обесцвечиванием активным углем - до 99,<Й. Расход порошкового активного угля составляет'1,5$'и илвост« 0,Я1 к массе СВ еффк-национного оттека и 0,1% гранулированного угля к массе сахара-афФй- _ нада. -"/. :: :

16. Установлена возможность использования в качестве, пищевых сяродов очкценных растворов рафинадной патоки к пераого оттека 3 рафинада. Высокий эффект их осветления (35-^5%) достигается при использовании сульфатов алюминия, железа^ магния и подщелачцвания известью. Определен оптимальный режим осветления: концштрадия сиропа 30-50% СБ; температура 55-60°С; рН 9,5-10,5? концентрация реагента около 0,6 моль/л. '■■■-.- ■ .•-'■'. ■'■' -г. '

17. Доказано, что при предварительном осветлении растворяв рафинадной патоки и первого оттека 3 рафинада и последущеа обссцвечц-вании их активным углем аффект обесцвечивания достигаем 75*. Растворы приобретают саетлосолоыенный цвет, прозрачность и приятный вкус.

18. Положительные результаты были получены и при осветление^ . продуктов сахарорафинадного производства »деетрокоагуляцией цесаха-ров в электрическом поле постоянного тока В присутствии небольших количеств коагулянта (сульфаты железа шш магния).

При добавлении коагулянта концентрацией 0,6 моль/л из расчета 10 мл на 100 мл осветляемого раствора, при воздействии олактротока плотность» 4-6 иА/а/* в ^'итащс 40-45 мш осьеденик н&сшсс,-

ров составляет 50-65$..

19. На основании спектрального анализа красщих веществ сахара и однонореального стекла Штамиора была усовврцйнстьосана методика спектрофотоыетрического определения цветности сюсарсодериащих про-

дуагов в условных одкпщах,. Определена взлпчша порзводкого коэффициента я предлоленэ ураЕненкэ для вичаслеапя цветности»

20. Для фальтровдодя иутшас сажарсодерсхепгах растворов ппедло-зец П2со*я/оасб®стогл1й фильтр с т?зуцд! дозировглноу в фвдыруеюй раствор фальтропэрдпта.

По натерааяем дассертадяя опублиговсиы следудаяэ статьи

1. Аяпб и., Ермолаева Г. А. Созориенствовонке г/отодиви опрздоле-нал цветности. - Сахарная проккзленность. - С.21-23.

2. Ад:б Ц.» Еркэжаоеа Г.А. Обесцэзчпванке тдавых сахарных сиропов. - Хр&негш* я перзргйотяа саагозскрья, 1994. - У 4. - С. 5-6.

Omranao*тяйвдаф«* МГЛПП. Фарша cqxm/16. <Х*ш(25пл. пр. 100. Зшв № £5 1230Ю, г. Моспй Вожтишсхое ш.11