Способ кристаллизации сахара

(43) Опубликовано 30.01.79, Бюллетень4 (45) Дата опубликования описания 28.04,79(53) У 1 т ло делам иаобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Л. Ремизов, В, М. Перелыгин, Н. А. Якимов А. И, Гнездилова и Ю. А, Ерин Воронежский технологический институт(71) Заявитель ОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХА 54) пересыержащем ижающеа исполь- растворен 0,2 - 2,0% известного лнительное сости вслед- днако качеаемого сательно.ние цвеи повы тно ше бу в ость зуют иче- очтиму спосоего вяыиспольв коля, предп дитьоот ас ти Изобретение относится к технологии сахаристых веществ и может быть использовано при кристаллизации сахарсодержащих растворов в свеклосахарном и рафинадном производстве.Известен способ кристаллизации сахара, предусматривающий введение в утфель, поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют ацетилированные моноглицериды жирных кислот 11,Известен способ кристаллизации, предусматривающий введение в утфель нерастворяющегося в воде сложного эфира сульфоянтарной кислоты, предпочтительно диоктилсульфосукцинат натрия, для снижения вязкости межкристального раствора 2.Известен способ кристаллизации, согласно которому к кристаллизующемуся раствору добавляют органические сульфокислоты для снижения вязкости межкрпстальной жидкости 3).Недостатками известных способов являются высокая стоимость перечисленных веществ, необходимость использования органических растворителей для них, большой расход веществ.Ближайшим техническим решением к предложенному способу является способ кристаллизации сахара, предусматривающий выращивание кристалловщенном межкристальном сахарсрастворе и введение реагента,го вязкость раствора 4.При этом в качестве реагентзуют мочевину в твердом илином состоянии в количестве,предпочтительно 0,5 - 5,0%.Одйатсо при осуществленииспособа получают лишь допоистощение межкристальной жидствие снижения ее вязкости, оственные характеристики получхара улучшаются очень незначи5 Цель изобретения - снижести межкристального растворание выхода сахара. Для этого по предложенно20 качестве реагента, снпжающмежкристального раствора,сульфаминовую кислоту (СК)стве 0,2 - 2,0% к массе утфелтельно 1,5%.Сульфаминовую кислоту можно ввв смеси с мочевиной в количествахветственно 0,25 - 1,5% и 0,5 - 2,0% ксе кристаллизуемого раствора, предптельно 0,5% сульфаминовой кислот30 1,5% мочевины.644837 ТаблицаИзменение технологических показателей межкристальной гкндкости при добавлении в утфель сульфаминовой кислоты(прототип) Измеряемыепоказатели Контроль 02 7 05 ро 15 Вязкость, пз 895 104,5 0,0 82,9 76,6 92,1 101,9 Изменение вязкости в % к контролю- 20,7- 26,7 8546,0- 2,5 14,4 45,2 Содерхканпе сахара % 46,0 4 1,8 45,0 46,8 Изменение содерхканнясахара в % к конт- ролно- 5,9- 3,4- 5,5- 17- 5,3- 3,4 Оптическая плотностье на 100% СВ 74,473,1 64,5 085 72,1 66,0 Изменение оптической плотности в % к конт- ролю- 6,7 - ,Э Предложенный способ заключается в следующем.При кристаллизации сахарсодержащнх растворов, например, утфелей последнего продукта, на любой стадии процесса при соответствуощей температуре (при уварнвании в вакуум-аппаратах, либо прп спуске утфеля в мешалки, либо при кристаллизации в мешалках) вводят сульфаминовуо кислоту в количестве 0,2 - 2,0% к массе кристаллиземого раствора (предпочтительно 1,5%) или смесь сульфаминовой кислоты с мочевиной, содержащую 0,25 - 1,5% кислоты и 0,5 - 2,0% мочевины к массе кристаллизуемого раствора. Реагенты используют как в сухом состоянии, так и в виде водных или мелассовых растворов.Сульфаминовая кислота пли ее смесь с мочевиной снижает не только вязкость межкристального раствора, но и его цвет- ность.П р и м е р 1, При выгрузке из вакуум- аппарата отобран утфель с содержанием сухих веществ 91,6% и,доброкачественностью 77,1% при температуре 74 С, Средния проба разделена на 7 частей, одна из которых поступает на кристаллизацию без добавок (контроль), ко второй добавлена мочевина, используемая в способе, выбранном в качестве прототипа 141. В этом способе указано, что используют предпочтительно 0,5 - 5,0% мочевины относительно СВ межкристальной жидкости. Для сравнительной характеристики эффективностидействия реагентов взята концентрациямочевины 4% относительно СВ межкристальной жидкости, что составляет 2% по5 массе утфеля, при СВ межкристальнойжидкости 86%,В пробы3 - 7 добавлен предлагаемый реагент - сульфаминовая кислота иколичестве от 0,2 до 2,0% по кристаллизующейся массе,Кристаллизацию всех проб осуществляют в одних и тех же условиях при перемешиванип (г = 2 об/лин). Конечная температура кристаллизации 40 С, Падение15 температуры 1,7 С в 1 час,Межкристальный оттек с содержаниемСВ 82,7 - 83,5% отделяют центрифугированием при Рг=1500 в течение 8 лин. Ис следуют технологические показатели полученного желтого сахара и мелассы.Определяют содержание сахара в межкристальной жидкости ее оптическую плотность и вязкость при конечной температу ре кристаллизации (40 С).желтый сахар исследуют на доброкачественность и оптическую плотность (цвет- ность).Сравнение технологических показателей 30 продуктов проводят с данными контрольного опыта и с данными, полученными при применении мочевины (прототип), Результаты измерений представлены в табл. 1, 2. Количество вводимой сульфаминовой кислоты в % по кристаллнзуюгцейся массе644837 Таблица 2 Изменение качественных показателей желтого сахара при добавлении в кристаллизующуюся массу сульфаминовой кислотыКоличество вводимой сульфаминовой кислоты в % по массе утфеляИзмеряемые показатели Контроль 0,5 1,5 1,О 2,0 Доброкачественность желтого сахара, ед,91,2 90,8 91,5 95,0 94,8 Увеличение доброкачественностц, ед,1,4 0,4 0,7 3,2 4,0.4,2 Оптическая плотность желтого сахара на 100% СВ 941 8,81 6,83 8,45 5,54 5,40 4,77 Изменение оптической плотности в % к конт- ролю- 10,2- 6,4- 49,1- 41,1- 42,6- 274 Таблица 3 Изменение технологических показателей межкристальной жидкости,при добавлении в утфель смеси сульфаминовой кислоты с мочевинойКоличество вводимых реагентов в % по кристаллизующейся массе(прототип) Измеряемые показатели Конт. роль смесь СК+ мочевина 10+ 1,0% 0,5+ 1,5% 103,8 78,4 Вязкость, лз 88,6 708 Изменение вязкости в % к контролю- 24,5- 14,6- 31,8 Содержание сахара, %47,6 46,0 45,8 45,4 Изменение содержаниясахара в % к конт- ролю- 3,8- 4,6- 3,3 Оптическая плотность на 100% СВ 76.,9 85,2 86,8 75,9 Изменение оптическойплотности в % к конт- ролю- 12,6- 11,4- 1,8 о а щ Й аорто Р оооо о-ее а оП рим ер 2. Аналогично примеру 1 в утфель вводят в качестве реагента смесь сульфаминовой кислоты с мочевиной. Преимущественно используют смесь, содержащую (1,0%+1,0%) и (0,5+1,5%) сульфаминовой кислоты и мочевины по массе утфеля соответственно. Сравнение изменения технологическихпоказателей продуктов проводят с данными контрольного опыта и с данными, полученными при применении мочевины. Ре зультаты измерений представлены втабл, 3, 4.644837 Таблица 4 Изменение качественных показателей желтого сахара при добавлении в кристаллизуюгцуюся массу смеси сульфаминовой кислоты с мочевинойКоличество вводимых реагентовв % по кристаллизующейся массе Мочевина - 2%по массе утфеля 1 прототип) Измеряемые показатели смесь СК + мочевина 05+ 15% 1,0+ 1,0% Доорокачественность, ед. 89,8 92,8 904 93,2 Увеличение доброкачест. венности, ед. 0,6 3,4 Оптическая плотность на 100% СВ 14,4 10,1 9,8 12,9- ЗО,О- 10,4 Данные табл. 5 получены при экспериментальном исследовании, осуществляемом одновременно в аналогичных условиях, наодних и тех же пробах утфеля. Таблица 5 Сравнительная характеристика предлагаемых способов и известного47,6 45,0 458 46,0- 34- 5,5- 3,8 89,5 76,6 78,4 104,0- 14,4- 26,7- 24,5 73,1 65,8 660 74,4- 18- 11,4- 11,3 Доброкачественность желтого сахара, ед. 91,5 94,8 93,8 90,8 3,0 4,0 0,7 8,45 6,00 5,40 9,41- 102- 42,6- 30,0 Как видно из табл. 5, изменение технологических показателей продуктов при применении предлагаемого способа кристаллизации имеет более ярко выраженный Изменение оптическойплотности в % к конт- ролю Изменение технологических показателей продуктовСодержание сахара вмежкристальном от- теке Изменение содержания сахара в % к контро- лю Вязкость межкристального оттека, пз Изменение вязкости в % к контролю Оптическая плотностьмежкристального оттека, ед. на 100% СВ Изменение оптическойплотности в % к конт- ролю Повышение доброкачественности желтого сахара, ед. Оптическая плотность желтого сахара, ед, на 100% СВ Изменение оптическойплотности желтого сахара в % к конт- ролю Конт- роль сульфаминовая кислота 1,5%644837 10 характер, что обеспечивает получение лучших показателей кристаллизации, чем прианалогичном техническом решении (прикристаллизации в присутствии мочевины).Особенно следует отметить улучшение качественных характеристик получаемогожелтого сахара (уменьшение цветности).Нами проведено сравнение эффективТаблица 6Сравнительная эффективность предлагаемого способа и способа,описанного в прототипе Вводимая добавка в % к кристаллизующейся массе Изменение технологических показателей продуктовсмесь (мочевпна 1,5+СК 0,5%) Содержание сахара виежкристальном от- тске 46,0 45,0 Изменение содержаниясахара в % по сравнению с прототипом- 2,2 04 Вязкость межкристаль. ного оттека, пз 76,6 89,5 78,4 Изменение вязкости в % по сравнению с про- тотипом- 12.4 Оптическая плотностьмежкристального оттека, ед. на 100% СВ 65,8 66.0 73,1 Изменение оптическойплотности в % по сравнению с прототи- пом- 10,0 Доброкачественность желтого сахара, ед. 94,8 91 93,8 Повышение доброкачественности желтого сахара, ед. в сравнении с прототипом.2 5 Оптическая плотность желтого сахара, ед. па 00% СВ 845 1 зменение оптическойплотности желтого сахара, % в сравнении с прототипом 36- 21,9 45,0 4,6 в) при использовании смеси реагентов 45,8 4,6-- = 2,10;100 10 47,6 4,6 100Технико-экономическая эффективност использования результатов указанного вь ше изобретения в производственных усл( виях обуславливается:1) Снижением потерь сахара в мелассе к массе свеклы;Потери сахара в мелассе:а) при кристаллизации без добавки (контроль) в % к массе свеклы, при плановом выходе мелассы 4,6 о 7 о к массе свеклы ности предлагаемого способа со способом, описанным в прототипе. Экспериментальные данные взяты те же, что и,для табл, 5, но изменение технологических показателей 5 выражено в процентах к эффективностреагента, описанного в прототипе (с хи табл, 6). б) при применении сульфамидной ки- слоты 2) улучшением качества выпускаемоготоварного сахара-песка за счет повышения644837 12 Формула изобретения Составитель Г. Лошкарева Техред Н. СтрогановаКорректор С. Фаин Редактор Н, Грязнова Заказ 55/163 Изд. Ув 184 Тираж 41 б Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Тип. Харьк. фнл. пред. : Патент доброкачественности желтого сахара на 3,0 - 4,0 единицы и снижения оптической плотности (цветности его) на 30,0 - 42,6% (см. табл. 5);3) уменьшением затрат на переработку желтого сахара в результате сокращения количества примесей, возвращаемых на уваривание первого продукта;4) сокращением цикла работы центрифуг в связи с понижением вязкости межкристального оттека, что увеличит пропускную способность оборудования для обработки утфелей. 1. Способ кристаллизации сахара, предусматривающий выращивание кристаллов в пересыщенном межкристальном сахарсодержащем растворе и введение реагента, снижающего вязкость последнего, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения цветности межкристального раствора и повышения выхода сахара, в качестве реагента используют сульфаминовую кислоту,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что сульфаминовую кислоту вводят в количестве 0,2 - 2,0% к массе кристалли зуемого раствора, предпочтительно 1,5/,.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что сульфаминовую кислоту вводят в смеси с мочевиной в количествах соответственно 0,25 - 1,5/, и 0,5 - 2,0% к массе 10 кристаллизуемого раствора, предпочтительно в количествах 0,5 о/, сульфаминовой кислоты и 1,5% мочевины. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР503905, кл, С 13 Г 1/02, 1974,2. Патент Англии 1061698, кл. С 6 В,опублик, 1968,3, Патент Франции2158050, кл.С 13 Р 1/00, опублик. 1973.4. Патент ФРГ1767925, кл. 891/00, опублик. 1970.