ИТС 44-2017 Производство продуктов питания

     2.1.4.7.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

В диффузионный сок из сахарной свеклы переходит почти вся сахароза и около 80% растворимых несахаров. Поэтому диффузионный сок представляет собой поликомпонентную систему, содержащую наряду с сахарозой примеси (несахара), представленные растворимыми белковыми, пектиновыми, редуцирующими веществами и золой, аминокислотами, амидами кислот, солями органических и неорганических кислот и др., которые затрудняют получение в кристаллическом виде сахарозы. В связи с этим для получения высокого выхода товарного сахара диффузионный сок подвергается очистке с целью удаления из него как можно большего количества несахаров. Несахара, содержащиеся в диффузионном соке, различны по химической природе и физико-химическим свойствам, что и обуславливает применение совокупности различных способов их удаления за счет протекания реакций коагуляции, осаждения, разложения, двойного обмена, гидролиза, адсорбции, ионообмена.

В качестве основных химических реагентов очистки диффузионного сока применяются известь и диоксид углерода, в результате чего очистка получила наименование известково-углекислотной. Технология очистки основана на многократной последовательной обработке диффузионного сока известью и диоксидом углерода с промежуточным выводом образующегося осадка. При простоте технологических операций и дешевизне реагентов этот способ обеспечивает достаточно высокий эффект очистки диффузионного сока, а сахароза при этом почти не разлагается.

Существуют множество вариаций схем известково-углекислотной очистки, которые отличаются последовательностью операций и аппаратурного оформления. Наибольшее распространение получили схемы, включающие предварительную дефекацию (преддефекацию), основную дефекацию, первую и вторую ступени сатурации.

На стадии преддефекации под действием извести в виде известкового молока плотностью 1,18-1,20 г/см, добавленной в сок в количестве 0,25-0,30% СаО к массе свеклы, происходит коагуляция высокомолекулярных соединений в виде нерастворимых комплексов, осаждение солей кальция органических и неорганических кислот, пектиновых веществ. Преддефекация протекает при 10,8-11,4 и может быть организована при температуре: холодная - 35-50°С в течение 30-40 мин; теплая - 50-65°С в течение 12-15 мин; горячая - 85-88°С в течение 5-7 мин.

Основную дефекацию проводят сразу после предварительной дефекации для разложения редуцирующих веществ, амидов кислот, солей аммония, доосаждения анионов кислот, омыления жиров. Процесс протекает при 12,2-12,4 и искусственно создаваемом избытке извести, необходимом на следующем этапе очистки, с расходом извести 0,9-1,0% СаО, при перемешивании раствора. Основную дефекацию проводят в комбинированном режиме - последовательном сочетании холодной (теплой) ступени и горячей, последняя необходима для обеспечения полного разложения редуцирующих веществ, которое протекает при температуре более 85°С. Соответственно, температура холодной ступени дефекации - 40°С, теплой - 50-65°С, горячей - 85-90°С; длительность холодной ступени основной дефекации 20-30 мин, теплой - 10-15 мин, горячей - 5-10 мин.

Задачей первой ступени сатурации, которую проводят сразу после основной дефекации, является образование в растворе осадка карбоната кальция и адсорбция на его поверхности несахаров. Образование осадка протекает при подаче в дефекованный сок сатурационного газа, содержащего около 34% , с понижением до 10,8-11,4 при температуре 85-88°С в течение 10 мин до достижения оптимальной щелочности 0,08-0,12% СаО. В процессе сатурирования в растворе протекают сложные процессы образования "углекальциевых сахаратов", система претерпевает изменения своего состояния путем последовательного формирования пересыщенного по СаО раствора, золя, геля и суспензии с кристаллическим осадком. Свежеобразованный кристаллический осадок карбоната кальция обладает наибольшей адсорбционной способностью, концентрируя на себе красящие вещества и коагулят несахаров, образовавшийся на предварительной дефекации. Образовавшийся осадок выводится из технологической линии путем фильтрования или отстаивания.

Отфильтрованный сок вновь подвергают обработке известью для разложения остаточных количеств редуцирующих веществ и амидов. Этап дефекации перед второй ступенью сатурации проводят в течение 5 мин с расходом извести в количестве 0,4-0,7% СаО к массе свеклы с доведением сока до 11,5. Далее дефекованныи сок обрабатывают сатурационным газом с целью образования осадка карбоната кальция и максимального перевода кальциевых солей в нерастворимые формы.

Этап второй сатурации проводят при температуре 92-94°С в течение 10 мин до оптимальной щелочности сока 0,02-0,025% СаО и 9,0-9,5, при которой содержание солей кальция имеет минимальную величину и обеспечивает получение сиропа с выпарной установки с 8,0-8,5. Образовавшийся осадок в соке второй ступени сатурации отделяют фильтрованием.