Способ кристаллизации рафинированной -лактозы из раствора

1208078 1 О 15 20 25 30 3540 О 55 Изобретение относится к способам кристаллизации ж -лактозы путем постепенного охлаждения перенасыщенного раствора в изогидрических условиях и может быть использовано в молочной промышленности при производстве рафинированного молочного сахара,Цель изобретения - увеличение выхода кристалломассы и размеров получаемых кристаллов, а также повышение степени однородности последних,Способ кристаллизации раАинированной М -лактозы из раствора осуществляют следующим образом.Рафинированный лактозный сиропчастотой 99 ед, доводят до содерОжания сухих веществ 657 при 75 Си тщательно отАильтровывают. Затемзадают темп охлаждения раствора5 С/ч при непрерывном перемешивании. По достижении перенасьпценнымраствором начальной температурыкристаллизации 70 С вводят затравку в виде тонкоразмолотых кристаллов молочного сахара для образованияцентров кристаллизации. Последующеенаращивание кристаллов осуществляютпри охлаждении раствора до конечнойотемпературы кристаллизации 15 С спостоянной скоростью в изогидрических условиях и непрерывном воздействии на кристалломассу вибрациигармоническими колебаниями с час втотой Г = 11-15 с и амплитудойА= 1-10 -5 10 м,ИнтенсиАикация кристаллизациилактозы в нестационарном поле вынужденных инфразвуковых гармоническихколебаний обусловлена существеннымусилением массопередачи в дисперсной системе перенасьпценный раствор -кристаллы, основанным на дополнитель.ных поворотно-колебательных движениях квазипирамидальных кристаллов лак45тозы вокруг смещенных к основаниямпирамид центров инерции,Такие поворотные движения в межкристальном растворе совершают кристаллы, ориентированные главными осями пирамид, перпендикулярно или под углом к направлению колебаний, Кристаллы, ориентированные главными осями вдоль направления колебаний, совершают совместные с раствором возратно-поступательные движения без поворотов, В первом случае на кристаллы воздействуют значительныетангенциальные силы, увеличивающиескорость обтекания последних перенасьпценным раствором и приводящие куменьшению толщины пограничного насьпценного слоя на кристаллах и дажек его отрыву. Кристаллизующийсяраствор лактозы, находящийся в полесил тяжести, оказывается подверженным действию поля сил инерции в пространстве, охватываемом вибрационными воздействиями, При этом важноезначение имеют незначительная динамическая вязкость раствора лактозы и малое поглощение инфразвуковыхколебаний, В случае безотрывногодвижения действие полей сил инерциии сил тяжести суммируется, вследствиечего дисперсная система оказывается .под пульсирующей нагрузкойи возникают дополнительные силы трения намежАазной поверхности, усиливающиемассопередачу и увеличивающие выходкристаллической Аазы,П р и м е р 1. Согласно известному способу рафинированный сироп чистотой 99 ед, (оптическая плотность 0,07) доводят до содержания сухиховеществ 657. при 75 С и тщательно отфильтровывают, ОтАильтрованный сироп в количестве 2,5 л переносят в предварительно разогретый до такой же температуры лабораторный кристаллизатор, содержащий цилиндрический корпус с рубашкой и мешалку. После этого задают темп охлажодения раствора 5 С/ч и устанавливают угловую скорость вращения мешалки О, 1 рад/с. По достижении перенасыщенным раствором температуры кристаллиз ации 70 С вводят затравку в виде тонко- размолотых кристаллов молочного сахара для образования центров кристаллизации, Последующее наращивание кристаллов осуществляют охлаждениемраствора с постоянной скоростью визогидрических условиях до конечной температуры кристаллизации 30 Спри непрерывном перемешивании, Бполученном кристаллизате выходкристалломассы (пш) составляет 317,размер полученных кристаллов (с)98 мкм, коэфАициент неоднородностиразмеров кристаллов (Ч) 352. При осуществлении предлагаемогоспособа кристаллизацию лактозы вначальной стадии проводят аналогично описанному в лабораторном кристаллизаторе, снабженном подвижным днищем в ниде плоского диска, приводимого в возвратно-поступательное колебательное движение, После введения в раствор затравки при последующем наращивании кристаллов кристалломассу подвергают воздействию вибрации гармоническими колебаниями с Г = 11 си А = 110 м. При конечной температуре 30 С в кристаллизате определяют технологические показатели, которые составляют: дя 36,4%, д 195 мкм, Ч 30,67,Из полученных данных следует, что предлагаемый способ позволяет увеличивать выход кристаллической фазы из раствора на 17,47 и размер кристаллов в 2 раза, кроме того,повышается степень однородности кристаллов на 12,67.П р и м е р 2. Процесс кристаллизации осуществляют с таким же исходным продуктом и при тех же начальных условиях, как и в примере 1) а начиная со стадии наращивания кристаллов лактозы кристалломассу подвергают воздействию вибрации гармоническими колебаниями с Г=11 с-зи А = 5 10 м, Технологические показатели кристаллизата при 30 Ссоставляют: ав 34,17, й 163 мкм, Ч 32,27., Таким образом, по сравнению с известным способом выход кристалломассы увеличивается на 107,а размеры получаемых кристаллов - в 1,66 раза, кроме того, повышается степень однородности кристаллов на 87П р и м е р 3. Процесс кристаллизации лактозы осуществляют аналогично примеру 1, а виброобработку кристаллизующейся дисперсной системы со стадии наращивания кристаллов. . производят гармоническими колебаниями с Г = 15 си А = 110 м. Технологические показатели кристалолиэата при 30 С составляют: дш 36,27, й 191 мкм, Ч 31,27, что по сравнению с известным способом дает увеличение вьгхода кристалломассы на 16,77. и раз. меров получаемых кристаллов в 1,95 раза, а также повышение степени однородности кристаллов на 10,9%.П р и м е р 4. Процесс кристаллизации лактозы осуществляют, аналогично примеру 1, а виброобработку кристаллизующейся дисперснойсистемы со стадии наращивания кристаллов производят гармоническимиколебаниями с. Е = 15 сиА = 5 110 м. Технологические показатели кристаллизата при 30 С составляют: ь пг 33,2%, д 156 мкм,Ч 34,17, что по сравнению с известным способом дает увеличениевыхода кристалломассы на 7,1% иразмеров получаемых кристаллов в10 1,6 раза, а также повышение степеникристаллов на 2,67.,П р и м е р 5. Процесс кристаллизации лактозы осуществляют аналогично примеру 1, а виброобработку15 кристаллизующейся дисперсной системы со стадии наращивания кристалловпроизводят гармоническими колебаниями с Г = 13 си А = 310 м.Технологические показатели кристапс2 О лиэата при 30 С составляют: 4 п36,77, д 206 мкм, Ч 30,17., что посравнению с известным способом даетувеличение выхода кристалломассына 18,47. и размеров получаемьгх25 кристаллов в 2,1 раза, а также повьппение степени однородности кристаллов на 147,П р и м е р 6, Процесс кристаллизации лактозы осуществляют аналогично примеру 1, а виброобработку кристаллиэующейся дисперснойсистемы со стадии наращивания кристаллов производят гармоническими колебаниями с Г = 9 с и А=0,5 10 м.35Технологические показатели кристаллизата при 30 С составляют: ьш3 1,2%, й 95 мкм, Ч 35,27, что практически не дает преимуществ по сравнению с известным способом.40П р и м е р 7. Процесс кристаллизации лактозы осуществляют аналогично примеру 1, а виброобработкукристаллизующейся дисперсной системы со стадии наращивания кристаллов производят гармоническими коле 45 баниями с Г = 17 си А=7 10 м.Технологические показатели кристаллиэата при 30 С составляют: Ьшо30,87., й 82 мкм, Ч 397, что несколько хуже характеристик кристаллиэата,полученного известным способом.Данные примеров 6 и 7 свидетельствуют об отсутствии положительногоэффекта при параметрах виброобработки за пределами интервалов55 Е = 11-15 си А = 1 "1 О5 10 м.Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позвоСоставитель Г,ЛошкареваТехред А.Ач Корректор И.Эрдейи Редактор А.Огар Заказ 180/34 Тираж 329 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж; Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1208078 вляет увеличить выход кристалломас- - и уменьшение неоднородности их грасы на 7, 1-17,4 Х в результате более нулометрического состава обеспечиинтенсивного проведения процесса вают улучшение условий центрийугикристаллизации и размеры получаемых рования кристаллизата. При этом кристаллов лактозы в 1,6-2 раза, аснижаются потери лактоэы в мелассе, также повысить степень однородности обусловленные попаданием мелких кристаллов на 2,6-12,67. вследствие кристаллов в межкристальный раствор выравнивания температурных и кон- при центрийугальном отделении осадцентрационных полей в кристаллизую- ка, так как количество мелких крис- щейся дисперсной системе, Увеличе- , 10 таллов в кристаллизаторе сокрание размеров получаемых кристаллов щается.