Пути интенсификации диффузионного процесса свеклосахарного производства Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

' ИЗ ОС-

«учен-

[ческие

іргиро-

основ-

іакела,

смеси

І меди-;тепен-

(7)

ІЛЄНИЯ

значе-в тур-жаний

ющью

ІЗОСТИ

о диа-

ІСТНОЙ

35

ьших

) объ-| диа-гетик

дисперсности распыла, вычисленных при обработке экспериментальных данных по распылению жидкости на исследуемом распылителе, укладывается в представления о дисперсности распыла, создаваемого

пневматическими форсунками [4, 5, 8].

Из дифференциальной кривой распределения объемов капель по диаметрам (рис. 2) видно, что спектр дисперсности распыла имеет довольно узкий фракционный состав: 80% массы всей распыленной жидкости лежит в промежутке 30-65 мк. Это несомненно делает исследуемый распылитель перспективным для использования в процессе сушки жидких продуктов.

Для пневматических форсунок [8] также характерна зависимость медианного диаметра от скорости газожидкостной смеси. _______; <-ш. __

Таким образом, для математического моделирования процессов распыления с помощью предложенной авторами конструкции может быть выбрана модель описания, характерная для пневматических форсунок.

ЛИТЕРАТУРА

1. Tzannis T.S., Prestrelski S.J. / Activity-Stability Considerations of Trypsinogen during Spray Drying: Effect of Sucrose// J. of Pharmaceutical Sciences. - 1999. - № 3.

2. Космодемьянский Ю.В., Костыгов A.B., Калугин B.B. Высокотемпературная распылительная сушка молока и молочных продуктов // Мат. XXIII Между нар. конгресса по молочному делу. - Канада, 1990 г.

3. Распылительная сушка сгущенных пищевых жидкостей сжатым высокотемпературным теплоносителем / Ю.В. Космодемьянский, А.В. Костыгов, В.В. Калугин и др. //Науч.-техн. информ. сб. Вып. 9. - М: АгроНИИ'ГИмясомолпром, 1991.

4. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распылива-ния жидкости. - М.: Химия, 1984.

5. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки.

- М.: Машиностроение, 1966.

6. Распиливание жидкостей / Ю.Ф. Дитякин и др. - М.: Машиностроение, 1977. - 208 с.

7. Baltic Е.А., Chan I.C. Droplet size distribution: An Improved Method for Zitting Experimental Data // Canadian Journal of Chemical Engineering. - 1976,- 54,- N5.- P. 399-402.

8. Дятлов И.Н. Обобщение результатов измерений мелкости распыливания топлива механической и воздушно-механической форсунками центробежного типа. // Тр. КАИ им. А.Н.Туполева. -Казань, 1969. - Вып.2.

Поступила 28.03.02 г.

664.1.035.1.002.237

ПУТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДИФФУЗИОННОГО ПРОЦЕССА СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Д.В. РЫЖКОВ, Р.С. РЕШЕТОВА

Кубанский государственный технологический университет

Экстракция сахарозы из свекловичной стружки -одна из важнейших предпосылок повышения выхода сахара и снижения его потерь. Поэтому понятен интерес многих исследователей и практиков к изучению этого процесса, выявлению факторов, способствующих его интенсификации, снижению потерь сахара, а также получению диффузионного сока с максимально доступной чистотой.

Диффузионный сок - многокомпонентная система, в которую входят сахароза, органические и неорганические несахара. От количества присутствующих в нем несахаров во многом зависит эффективность проведения дальнейшей известково-углекислотной очистки.

Перспективным направлением в свеклосахарном производстве является сочетание извлечения сахарозы и частичного осаждения несахаров в виде малорастворимых соединений на первом этапе технологической схемы - диффузионном отделении. Для достижения этой цели целесообразно в диффузионный аппарат направлять предварительно подготовленную свекловичную стружку.

■ .’О ,! .••• -УУЯ • , •. > . * \

Важнейшим элементом подготовки свекловичной стружки к экстракции является обработка ее реагентами, переводящими основной компонент клеточной стенки - протопектин в нерастворимое состояние. Этого можно добиться предварительной обработкой свекловичной стружки кальцийсодержащими компонентами: сернокислым глиноземом [1,2] или специальным образом подготовленным известковым молоком [3]. Теоретически обоснована и практически доказана целесообразность предварительной обработки свекловичной стружки кальцийсодержащим раствором перед экстракцией [4-6]. При такой обработке повышаются реологические свойства стружки, диффузионный сок получается более высокой чистоты.

Установлено, что ионы кальция, поступающие на экстракцию со стружкой и питательной водой, распределяются между диффузионным соком и жомом приблизительно в соотношении 50 : 50. Это подтверждает правомерность предположения о связывании протопектина клеточной стенки в нерастворимый пектинат кальция. Дело в том, что переход протопектина в растворимый пектин сопровождается накоплением в растворе непременных его спутников - гемицеллюлоз, не удаляемых при последующей очистке и способствую-

щих дополнительному мелассообразованию. Образование же нерастворимого пектината кальция в значительной мере снижает содержание гемицеллюлоз в

растворе. ■■ .,1',

В соответствии с этими предпосылками предпринята попытка разработать способ подготовки свекловичной стружки к экстракции, снижающий переход

несахаров в диффузионный сок.

В лабораторных условиях были проведены серии

опытов по выяснению влияния обработки свекловичной стружки разными кальцийсодержащими реагентами на качество получаемых соков. Использовали суспензии суперфосфата, бикарбоната кальция и гипса, которыми обрабатывали мезгу свекловичной стружки для достижения максимального контакта реагентов с несахарами, находящимися в стенке свекловичной клетки.

Исследования проводили по следующей методике. Получали стружку квадратного сечения со стороной 2-2,5 мм и длиной 100 г - 18 м и делили ее на четыре равные части: контрольную - без обработки и обработанные растворами гипса, суперфосфата и бикарбоната кальция (соответственно варианты 1, 2, 3). Расход реагента составлял 0,1% к массе стружки, объем экстрагирующей жидкости - 150% к массе стружки. Процесс экстракции проводился на лабораторной установке при постоянной температуре 74 С в течение 40 мин. Результаты определения чистоты диффузионного сока, представленные в табл. 1 (опыты проводили в трехкратной повторности), показывают, что наилучшие результаты получаются при обработке свекловичной стружки раствором гипса.

Таблица 1

Чистота диффузионного сока, %

Таблица 2

Контроль Вар. 1 Вар. 2 Вар. 3

82,9 85,1 84,8 85,5

82,6 84,5 . ‘ 83.7 - 84,1

-83,3 s >85^4 . 85,2 85,7

Во второй серии опытов определяли оптимальный расход гипса на обработку свекловичной стружки. Полученные данные (табл. 2) показывают, что наилучшие результаты достигнуты при концентрации гипса в растворе 0,05%. ...-

Чистота диффузионного сока, %

Контроль Обработка раствором гипса с концентрацией, %

0,05 0,1 0,3

86,6 89,5 88,4 87,7

84,4 86,6 85,9 85,3

86,5 89,2 88,3 -.. 83,6 -

84,5 87,1 86,6 85,7 -

Полученный диффузионный сок подвергали из-вестково-углекислотной очистке по типовой схеме.

Таблица 3

Чистота очищенного сока, %

Контроль Обработка раствором гипса с концентрацией, %

0,05 0,1 0,3

88,6 91,0 90,1 89,3

86,5 87,7 86,9 -V, ;

88,2 90,7 90,2 89,4 ,,р

87,8 88,9 88,6 88,0

Данные табл. 3 свидетельствуют, что после предварительной обработки стружки суспензией гипса повышается чистота не только диффузионного, но и очищенного сока. Лучшие результаты получены при расходе гипса 0,05% к массе стружки. , .

ВЫВОДЫ

1. Перед экстрагированием целесообразно проводить предварительную обработку свекловичной стружки кальцийсодержащими компонентами. Наиболее подходящей для этой цели является суспензия гипса.

2. Оптимальный расход суспензии гипса для предварительной обработки свекловичной стружки -0,05% к массе стружки.

■. г.'.а о-: ЛИТЕРАТУРА ' ;;v о к J

1. Липец А.А., Олейник И.А. О качестве диффузионного сока, полученного при экстракции сахара с применением сернокислого глинозема // Сахарная пром-сть. - 1973. - № 5. - С. 40-43.

2. Тепловая и химическая обработка свекловичной стружки сульфатом аммония / Ю.Б. Наврецкий, А.А. Липец и др. // Пищевая пром-сть. - 1986. - № 3. - С. 25-27.

3. Ponant. Coleilication des cossettes // Cucrerie beige. - 1986.

- 104,- P. 5-17.

4. Подготовка свекловичной стружки к экстракции / М.И. Даишев, Р.С. Решетова, Ю.И. Молотилин и др. // Сахарная пром-сть.

- 1994.-№ 4.-С. 15-17.

5. Комбинированный способ подготовки свекловичной стружки к экстракции / Ю.И. Молотилин, Н.В. Орлова, В.О. Городецкий и др. // Там же. - № 5. - С. 2-3.

6. Молотилин Ю.И., Орлова Н.В., Бессарабова З.В. Оптимальные условия подготовки свекловичной стружки к экстракции //Там же.- 1995,-№6.-С. 14-15.

i t i.-V; ' t;

Кафедра технологии сахаристых продуктов

Поступила 19.03.02 г. . . •. , - *' * '

J