CZ2002570A3 - Sugar beet membrane filtration process - Google Patents

Sugar beet membrane filtration process Download PDF

Info

Publication number
CZ2002570A3
CZ2002570A3 CZ2002570A CZ2002570A CZ2002570A3 CZ 2002570 A3 CZ2002570 A3 CZ 2002570A3 CZ 2002570 A CZ2002570 A CZ 2002570A CZ 2002570 A CZ2002570 A CZ 2002570A CZ 2002570 A3 CZ2002570 A3 CZ 2002570A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
ultrafiltration
juice
filtrate
residue
nanofiltration
Prior art date
Application number
CZ2002570A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Richard C. Reisig
Jatal D. Mannapperuma
Michael Donovan
Robert P. Jansen
Marc Hlavacek
Gordon Walker
John C. Williams
Original Assignee
Tate & Lyle Sugar Holdings, Inc.
Tate & Lyle Industries, Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/376,026 external-priority patent/US6387186B1/en
Priority claimed from US09/618,831 external-priority patent/US6440222B1/en
Priority claimed from US09/618,416 external-priority patent/US6406547B1/en
Application filed by Tate & Lyle Sugar Holdings, Inc., Tate & Lyle Industries, Limited filed Critical Tate & Lyle Sugar Holdings, Inc.
Publication of CZ2002570A3 publication Critical patent/CZ2002570A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00Production of sugar juices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00Purification of sugar juices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00Purification of sugar juices
    • C13B20/16Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration
    • C13B20/165Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration using membranes, e.g. osmosis, ultrafiltration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)

Abstract

The present invention relates to a process for producing sugar from beets, comprising the steps of: (e) slicing sugar beets into cossettes and obtaining a sucrose-containing feed juice therefrom by diffusion, wherein the feed juice also comprises ash and invert sugars; (f) filtering the sucrose-containing feed juice through a first ultrafiltration membrane that has a first molecular weight cutoff of at least about 2,000 daltons and a pore size no greater than about 0.1 microns, thereby producing a first ultrafiltration permeate and a first ultrafiltration retentate; (g) filtering the first ultrafiltration permeate through a second ultrafiltration membrane that has a second molecular weight cutoff that is lower than the first molecular weight cutoff and is between about 500-5,000 daltons; thereby producing a second ultrafiltration permeate and a second ultrafiltration retentate; and (h) filtering the second ultrafiltration permeate through a nanofiltration membrane; thereby producing a nanofiltration permeate and a nanofiltration retentate, wherein the nanofiltration retentate has a higher concentration of sucrose on a dry solids basis than the feed juice in step (c), and wherein the nanofiltration permeate comprises at least about 30% of the ash and at least about 30% by weight of the invert sugars present in the second ultrafiltration permeate.

Description

Způsob membránové filtrace cukrové řepyMethod of membrane filtration of sugar beet

Oblast technikyTechnical field

Předmětný vynález se týká způsobu výroby sacharózy z cukrové řepy.The present invention relates to a process for the production of sucrose from sugar beet.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Obvyklý způsob výroby cukru z cukrové řepy zahrnuje čištění řepy, její nařezání na řízky, extrahování šťávy z řízků difusi, čištění šťávy čeřením vápnem a saturací oxidem uhličitým, koncentrování šťávy vícenásobným odpařováním, vícestupňovým vařením koncentrované šťávy v pánvích, separací, vypíráním a sušením cukru.A common method of producing sugar from sugar beet is to clean the beet, cut it into pulp, extract the juice from the pulp diffusion, purify the juice by clarifying with lime and carbonation, concentrating the juice by multiple evaporation, boiling the concentrated juice in stages.

U obvyklého způsobu se extrakce šťávy provádí tak, že se cukr nechá difundovat skrz přírodní stěny buněk řepy. Stěny buněk umožňují, aby cukry a jiné nízkomolekulámí sloučeniny procházely skrz, ale zabraňují průchodu vysokomolekulárních sloučenin. Tento selektivní difusní způsob má dvě výhody. Zadržování vysokomolekulárních sloučenin napomáhá výrobě velmi čisté šťávy. Rovněž to snižuje filtrační obtíže, které jsou způsobovány polysacharidy a proteiny, které zahrnují vysokomolekulámí sloučeniny.In a conventional method, the extraction of the juice is carried out by allowing the sugar to diffuse through the natural walls of the beet cells. Cell walls allow sugars and other low molecular weight compounds to pass through, but prevent the passage of high molecular weight compounds. This selective diffusion process has two advantages. Retention of high molecular weight compounds helps to produce very pure juice. It also reduces the filtration problems caused by polysaccharides and proteins that include high molecular weight compounds.

Čištění řepné šťávy je u běžného způsobu založeno na úpravě vápnem. Vápno slouží ve způsobu čištění vápnem mnoha účelům. Neutralizuje kyselost šťávy a sráží vápenné soli několika organických a anorganických kyselin. Sraženina absorbuje jiné nečistoty. Vápenná sraženina vytváří porézní hmotu, která usnadňuje následnou filtraci šťávy.In the conventional process, the purification of beet juice is based on lime treatment. Lime is used in the lime purification process for many purposes. It neutralizes the acidity of the juice and precipitates the calcium salts of several organic and inorganic acids. The precipitate absorbs other impurities. The lime precipitate forms a porous mass which facilitates subsequent filtration of the juice.

Běžný způsob difuse při extrakci šťávy z řepy má své nevýhody. Má dlouhou retenční dobu, která podporuje růst mikrobů, což vede ke ztrátě cukru a vytváření nežádoucích sloučenin. Je obtížné zvyšovat teplotu nařezaných řízků dostatečně rychle, aby se zabránilo růstu mikroorganizmů. Kaše, která zbývá po difusi se zpravidla lisuje a vylisovaná šťáva se přivádí zpátky do difuséru. Podstatná část vysokomolekulárních sloučenin, které jsou v difusním způsobu zadrženy stěnami buněk, je při lisování uvolněna a míchá se s difusní šťávou. To částečně neguje výhody selektivního způsobu difuse.The conventional diffusion method in extracting beet juice has its drawbacks. It has a long retention time that promotes microbial growth, resulting in loss of sugar and formation of undesirable compounds. It is difficult to raise the temperature of the cut cuttings fast enough to prevent the growth of microorganisms. The slurry remaining after diffusion is generally compressed and the squeezed juice is returned to the diffuser. A substantial portion of the high molecular weight compounds retained in the diffusion process by the cell walls is released during compression and mixed with the diffusion juice. This partially negates the advantages of the selective diffusion method.

Běžný způsob čeření vápnem používá velká množství vápna, která činí až 2,5 % celkové hmotnosti zpracovávané řepy. Cukrovary proto provozují pece na pálení vápna a dopravují k tomuto účelu vápenec na velké vzdálenosti. Odpady z čeření vápnem a saturace oxidem uhličitým, skládající se z použitého vápna a oddělených nečistot, se likvidují jako odpad. Výroba vápna a likvidace odpadu z čeření jsou nákladné operace. Likvidace odpadu z čeření je stále obtížnější a v mnohých komunitách je drahá.The conventional lime clarification method uses large amounts of lime, which is up to 2.5% of the total weight of the processed beet. Sugar factories therefore operate lime burning ovens and transport the limestone over long distances. Waste from lime clarification and carbonation, consisting of used lime and separated impurities, is disposed of as waste. The production of lime and the disposal of refining waste are expensive operations. Waste disposal is becoming increasingly difficult and expensive in many communities.

Běžná úplná filtrace není schopna oddělit sacharózu od makromolekulámích nečistot v cukrové řepě. Je popsáno i několik způsobů používání mikrofiltrace a ultrafiltrace k čištění šťávy se sníženým používáním vápna, ale tyto způsoby obecně zahrnují vkládání . mikrofiltračních nebo ultrafiltračních membrán v jednom nebo více místech běžných způsobů zpracování řepy.Conventional complete filtration is not able to separate sucrose from macromolecular impurities in sugar beets. Several methods of using microfiltration and ultrafiltration to purify lime-reduced juice are also described, but these methods generally include embedding. microfiltration or ultrafiltration membranes at one or more sites of conventional beet processing methods.

Existuje dlouhodobá potřeba najít lepší způsoby získávání cukru z řepy, které by zabránily nebo alespoň minimalizovaly jeden nebo více problémů existujících v dříve používaných způsobech.There is a long-term need to find better ways of extracting sugar from beets that prevent or at least minimize one or more of the problems existing in the previously used methods.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předmětný vynález se týká způsobu výroby cukru z cukrové řepy. V jednom provedení tento způsob zahrnuje kroky: a) buď 1) macerování řepy nebo jejich kousků nebo 2) rozřezávání řepy na řízky, b) oddělování šťávy z macerované řepy nebo řízků a c) membránovou filtraci oddělené šťávy, kterou se připravuje ultrafiltrační zbytek a ultrafiltrační filtrát.The present invention relates to a process for producing sugar from sugar beet. In one embodiment, the method comprises the steps of: a) either 1) macerating the beet or pieces thereof or 2) cutting the beet into cuttings, b) separating the juice from the macerated beet or cuttings and c) membrane filtration of the separated juice to prepare ultrafiltration residue and ultrafiltration filtrate .

U jiného provedení způsob zahrnuje kroky: a) macerování řepy nebo jejich kousků, b) mechanické oddělování šťávy z macerované řepy a c) membránovou filtraci oddělované šťávy, čímž se připravuje ultrafiltrační zbytek a ultrafiltrační filtrát. Toto provedení předmětného » vynálezu používá mechanické prostředky, jako je vakuová filtrace, pro oddělování šťávy z macerované řepy, čímž se liší od způsobu jednoduché difuse, který se používá u technologie zpracování podle známého stavu techniky, aby se získala šťáva z řízků.In another embodiment, the method comprises the steps of: a) macerating the beet or pieces thereof, b) mechanically separating the juice from the macerated beet, and c) membrane filtration the separated juice to prepare an ultrafiltration residue and an ultrafiltration filtrate. This embodiment of the present invention uses mechanical means, such as vacuum filtration, to separate the juice from macerated beet, thereby differing from the simple diffusion method used in the prior art processing technology to obtain pulp juice.

U některých zvláště výhodných provedení způsobu, kde je řepa nařezána na kousky a poté macerována a macerace se provádí v diskovém mlýnu, se také dává přednost tomu, aby se prováděla vakuová extrakce šťávy na pohybujícím se porézním filtračním pásu s protiproudým tokem macerované řepy a vody, nejvýhodněji při teplotě nejméně 80 °C. Hodnota pH vakuově extrahované šťávy se s výhodou nastaví kolem hodnoty 7 přidáváním hydroxidu sodného.In some particularly preferred embodiments of the method wherein the beet is cut into pieces and then macerated and the maceration is carried out in a disk mill, it is also preferred to perform vacuum extraction of the juice on a moving porous filter belt with a countercurrent flow of macerated beet and water. most preferably at a temperature of at least 80 ° C. The pH of the vacuum extracted juice is preferably adjusted around 7 by the addition of sodium hydroxide.

U jednoho zvláště výhodného provedení způsobu je šťáva uvedena do styku s činidlem zvoleným ze skupiny skládající se z oxidu siřičitého, síranových solí, siřičitanových soli, hydrosiřičitanových solí a jejich směsí v množství postačujícím k nastavení pH extrahované šťávy na hodnotu nepřevyšující 8.In one particularly preferred embodiment of the method, the juice is contacted with an agent selected from the group consisting of sulfur dioxide, sulfate salts, sulfite salts, hydrosulfite salts and mixtures thereof in an amount sufficient to adjust the pH of the extracted juice to a value not exceeding 8.

Membránová filtrace se může vhodně provádět ultrafíltrační membránou, nanofiltrační membránou nebo jinými typy membrán, které jsou zde popsány. U jednoho výhodného provedení je membránovou filtrací ultrafiltrace s příčným tokem, a provádí se při nejméně 80 °C a pH ultrafíltrační filtrátu nejméně 7.Membrane filtration may suitably be performed with an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane, or other types of membranes described herein. In one preferred embodiment, the membrane filtration is a cross-flow ultrafiltration, and is performed at at least 80 ° C and a pH of the ultrafiltration filtrate of at least 7.

Jednou výhodnou alternativou způsobu je podrobit filtrační zbytek z membránové filtrace diafiltraci, aby se získal zbytkový cukr ve filtračním zbytku, čímž se vytvoří diafiltrační filtrační filtrát (zde také nazývaný diafiltrát). Tento diafiltrát je pro další zpracování s výhodou kombinován s filtračním filtrátem z membránové filtrace.One preferred method alternative is to subject the filter residue from the membrane filtration to diafiltration to obtain residual sugar in the filter residue, thereby forming a diafiltration filtration filtrate (also referred to herein as a diafiltrate). This diafiltrate is preferably combined with a membrane filtration filtration filtrate for further processing.

Další výhodnou variantou způsobu je koncentrace filtrátu z membránové filtrace reversní osmózou, čímž se vyrobí koncentrovaný roztok. Tento koncentrovaný roztok se odpařuje a krystalizuje se z něj sacharóza.Another preferred variant of the method is to concentrate the filtrate from the membrane filtration by reverse osmosis to produce a concentrated solution. This concentrated solution was evaporated and sucrose crystallized.

Ve způsobu podle vynálezu se s výhodou šťáva nebo filtrát neuvádí do styku s vápnem a s oxidem uhličitým.In the process according to the invention, preferably the juice or filtrate is not contacted with lime and carbon dioxide.

Jedno specifické výhodné provedení způsobu zahrnuje kroky: a) řezání cukrové řepy na kousky, b) macerování kousků řepy, c) mechanické extrahování šťávy z macerované řepy, d) síření extrahované šťávy, e) nastavení pH u extrahované šťávy na nejméně 7, f) membránovou filtraci extrahované šťávy, vyrobení filtračního zbytku a filtrátu, g) podrobení filtračního zbytku diafiltraci, čímž se vyrábí diafiltrační filtrát, který je obohacen o cukr ve srovnání s filtračním zbytkem h) spojování diafiltračního filtrátu a filtrátu z membránové filtrace, čímž se vyrobí kombinovaná šťáva, i) koncentrování kombinované šťávy reversní osmózou, čímž se vyrobí koncentrovaný roztok a j) odpařování koncentrovaného roztoku a krystalizaci sacharózy z něj.One specific preferred embodiment of the method comprises the steps of: a) cutting the beet into pieces, b) macerating the beet pieces, c) mechanically extracting the juice from the macerated beet, d) sulfurizing the extracted juice, e) adjusting the pH of the extracted juice to at least 7, f) g) subjecting the filter residue to diafiltration to produce a sugar-enriched diafiltration filtrate as compared to the filter residue h) combining the diafiltration filtrate and the membrane filtration filtrate to produce a combined juice i) concentrating the combined juice by reverse osmosis to produce a concentrated solution and j) evaporating the concentrated solution and crystallizing sucrose therefrom.

Toto provedení předmětného vynálezu má mnoho výhod oproti běžnému způsobu s použitím difuse, čeření vápnem a saturace oxidem uhličitým. Tento způsob má například nižší retenční dobu, která snižuje rozsah mikrobiologické destrukce sacharózy. Jemnost macerované řepy snižuje procento sacharózy zadržené v kaši pod 0,5 % ve srovnání s 0,75 % u běžného způsobu. Vyšší extrakce díky maceraci a nižší inverze díky snížené retenční době zvyšují celkovou výtěžnost cukru o 1 až 2 % hmotn., vztaženo na zpracovávanou řepu.This embodiment of the present invention has many advantages over the conventional process using diffusion, lime clarification and carbonation. For example, the method has a lower retention time which reduces the extent of microbiological destruction of sucrose. The fineness of the macerated beet reduces the percentage of sucrose retained in the slurry below 0.5% compared to 0.75% in the conventional method. Higher extraction due to maceration and lower inversion due to reduced retention time increase the overall sugar yield by 1 to 2% by weight, based on the beet being processed.

Tento způsob čištění vyrábí z cukrové řepy šťávu, která je méně zbarvena, než jak je tomu u tradiční difuse a saturace oxidem uhličitým. Menší zbarvení šťávy umožňuje menší praní ···· ··· ·· ·· ··· ··· ·«·· ···· · · · · · · « • ··· ······· · · • ···· ··· ······· ·· · ·· ···· konečného krystalického výrobku.. Membránová filtrace odstraňuje makromolekuly ve šťávě z řepy, takže se vyrábí sirup s nižší viskositou. Sirupy s nižší viskositou krystalizují rychleji a vytlačují se snadněji s povrchu krystalů sacharózy. Málo zbarvený, málo viskózní sirup snižuje recykl během krystalizačního způsobu, což vede k lepšímu získávání cukru.This method of cleaning produces from sugar beet juice which is less colored than traditional diffusion and carbonation. The smaller color of the juice allows for less washing ····························· Membrane filtration removes macromolecules in the beet juice so that a syrup of lower viscosity is produced. Lower viscosity syrups crystallize faster and are more readily extruded from the surface of sucrose crystals. A low colored, low viscous syrup reduces recycle during the crystallization process, resulting in better sugar recovery.

Způsob vylučuje pec na pálení vápna, dobývání vápence a všechno s tím spojené zařízení, způsoby, výrobky, vedlejší výrobky a odpadní produkty. Hydroxid sodný na neutralizaci šťávy stojí asi polovinu toho, co vápno, které nahrazuje. S hydroxidem sodným se snadněji manipuluje, je čistší a pro zařízení méně abrazivní než vápno.The method excludes a lime burning furnace, limestone extraction and all associated equipment, processes, products, by-products and waste products. Sodium hydroxide to neutralize juice costs about half of what lime it replaces. Sodium hydroxide is easier to handle, cleaner and less abrasive for the plant than lime.

U předmětného vynálezu také dochází k značnému snížení odpadů, které způsobují znečišťování životního prostředí. Konvenčním způsobem se vyrábí filtrační koláč, který zahrnuje produkty čeření vápnem a nečistoty odstraněné ze šťávy. Tento koláč je umisťován do rybníků nebo na skládky. Navrhovaný způsob zcela vylučuje potřebu likvidace takových materiálů. Invertní cukry končí v melase, což je prodejný vedlejší produkt, a ne v odpadu. Předmětný vynález také umožňuje vyloučení saturace oxidem uhličitým, což je hlavní zdroj znečištění ovzduší u cukrovarů.The present invention also greatly reduces wastes that cause environmental pollution. In a conventional manner, a filter cake is produced which includes lime clarification products and impurities removed from the juice. This cake is placed in ponds or landfills. The proposed method completely eliminates the need for disposal of such materials. Invert sugars end up in molasses, which is a marketable by-product and not in waste. The present invention also allows the elimination of carbon dioxide saturation, which is a major source of air pollution in sugar refineries.

U dalšího provedení předmětného vynálezu se filtruje vstupní šťáva obsahující sacharózu, která byla získána z cukrové řepy, přes první ultrafiltrační membránu která vytváří řez na první molekulární hmotnosti. Tento ultrafiltrační krok vyrábí první filtrační ultrafiltrační filtrát a první ultrafiltrační zbytek. První ultrafiltrační filtrát se filtruje přes druhou ultrafiltrační membránu, která vytváří řez na druhé molekulární hmotnosti, která je nižší, než je řez na úrovni první molekulární hmotnosti. Tento druhý ultrafiltrační krok vytváří druhý ultrafiltrační filtrát a druhý ultrafiltrační zbytek. Druhý ultrafiltrační filtrát je nanofiltrován skrz nanofiltrační membránu, čímž se vytváří nanofiltrační filtrát a nanofiltrační zbytek. Nanofiltrační zbytek má vyšší koncentraci sacharózy, na bázi sušiny, než výchozí šťáva zaváděná do prvního ultrafiltračního kroku a může být použita při odpařovacích a krystalizačních operacích k výrobě krystalů z bílého cukru.In another embodiment of the present invention, the sucrose-containing inlet juice obtained from sugar beet is filtered through a first ultrafiltration membrane which produces a cut at a first molecular weight. This ultrafiltration step produces a first filtration ultrafiltration filtrate and a first ultrafiltration residue. The first ultrafiltration filtrate is filtered through a second ultrafiltration membrane which produces a cut at a second molecular weight that is lower than the cut at the first molecular weight level. This second ultrafiltration step creates a second ultrafiltration filtrate and a second ultrafiltration residue. The second ultrafiltration filtrate is nanofiltrated through the nanofiltration membrane, thereby forming a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue. The nanofiltration residue has a higher sucrose concentration, based on dry matter, than the initial juice introduced into the first ultrafiltration step and can be used in evaporation and crystallization operations to produce white sugar crystals.

U jednoho konkrétního provedení vynálezu je vstupní šťáva obsahující sacharózu vyráběna macerováním cukrové řepy nebo jejich kousků, čímž se vytváří macerovaný materiál, který zahrnuje kaši a kapalinu a potom se odděluje kapalina obsažená v macerovaném materiálu z kaše například jednou nebo několika operacemi ze skupiny složené z odstřeďování, konvenční filtrace nebo cezení. U jednoho konkrétního provedení je řepa macerována tak, že nejprve prochází přes kladivový mlýn a popřípadě potom může procházet přes mlecí zařízení, kde se ··· ··· ···· ···· · · · · · · · • · · · ······· · · • · · · · · · · ······· ·· · ·· ···· řepa převádí na směs kaše a kapaliny obsahující sacharózu. Po oddělení kapaliny od kaše nezůstane v kaši více než asi 5 % hmotn. sacharózy, s výhodou ne více než asi 3 %.In one particular embodiment of the invention, the sucrose-containing inlet juice is produced by macerating sugar beet or pieces thereof, thereby forming a macerated material comprising a slurry and a liquid and then separating the liquid contained in the macerated material from the slurry, for example by one or more operations. , conventional filtration or sieving. In one particular embodiment, the beet is macerated such that it first passes through a hammer mill and optionally thereafter passes through a grinding machine, where the beet is · Converts beet into a mixture of slurry and sucrose-containing liquid. After separation of the liquid from the slurry, no more than about 5 wt. sucrose, preferably no more than about 3%.

Po oddělení vláknité kaše od kapaliny a před první ultrafiltrací může způsob popřípadě zahrnovat další krok nebo kroky k odstranění zbytku vláken řepy a kalu z oddělené kapaliny (šťávy). Lze to provádět cezením anebo filtrací. Cezení nebo filtrace s výhodou odstraní nejméně 90 % hmotn. všech vláken a kalu, majícího největší rozměr kolem 150 pm nebo větší, s výhodou nejméně 90 % hmotn. všech vláken a kalu, majícího největší rozměr 50 pm nebo větší.After separation of the fibrous slurry from the liquid and prior to the first ultrafiltration, the method may optionally include an additional step or steps to remove the remaining beet and slurry fibers from the separated liquid (juice). This can be done by sieving or filtration. Preferably, the sieving or filtration removes at least 90 wt. % of all fibers and sludge having a maximum dimension of about 150 µm or greater, preferably at least 90 wt. All fibers and sludge having a maximum dimension of 50 µm or greater.

U dalšího provedení vynálezu se řepa na místo macerování řeže na řízky a vstupní šťáva obsahující sacharózu se z ní získává diíusí.In another embodiment of the invention, the beet is cut into cuttings at the maceration site and the sucrose-containing inlet juice is extracted from it by diisium.

Také je možné zavádět vzduch do vstupní šťávy před první ultrafiltrací, aby se oxidovaly barvotvomé materiály. Tato oxidace, která zvyšuje zbarvení šťávy, způsobuje, že barvotvomé materiály polymerují, což usnadňuje jejich odstraňování při následující ultrafiltrací. (Tam, kde se v předmětném patentu hovoří o polymerací barvotvorných materiálů, má se za to, že to zahrnuje fyzickou aglomeraci stejně jako chemickou polymerací.) Další možností je zavést do přiváděné šťávy před první ultrafiltrací peroxid vodíku, ozón nebo obojí. Tyto materiály také usnadňují oxidaci.It is also possible to introduce air into the inlet juice prior to the first ultrafiltration to oxidize the color-forming materials. This oxidation, which increases the color of the juice, causes the color-forming materials to polymerize, which facilitates their removal by subsequent ultrafiltration. (Where the present patent refers to the polymerization of color-forming materials, this is believed to include physical agglomeration as well as chemical polymerization.) Another possibility is to introduce hydrogen peroxide, ozone, or both into the feed juice prior to the first ultrafiltration. These materials also facilitate oxidation.

Hodnota pH u přiváděné šťávy se před ultrafiltrací s výhodou seřídí na hodnotu 6 až 8, například přidáním zásady. Může to napomoci minimalizovat tvorbu invertu.The pH of the feed juice is preferably adjusted to 6 to 8 prior to ultrafiltration, for example by adding a base. This can help minimize invert formation.

První ultrafiltrační membrána vytváří s výhodou řez na molekulové hmotnosti nejméně 2000 daltonů a velikost pórů není větší než kolem 0.1 pm. S výhodou se u ní provádí řez na molekulové hmotnosti kolem 4000 až 200 000 daltonů. Ultrafiltrační filtrát z první ultrafiltrace má s výhodou zbarvení kolem 3000 až 10 000 icu. (Všechny zde uvedené hodnoty zbarvení se stanovují na stupnici ICUMSA.)Preferably, the first ultrafiltration membrane produces a cut at a molecular weight of at least 2000 daltons and the pore size is not greater than about 0.1 µm. Preferably, it is cut to a molecular weight of about 4000 to 200,000 daltons. The ultrafiltration filtrate of the first ultrafiltration preferably has a coloration of about 3000 to 10,000 icu. (All color values listed here are determined on the ICUMSA scale.)

Způsob podle předmětného vynálezu se dá provozovat při řadě různých podmínek způsobu. Příkladem těchto podmínek je, že vstupní šťáva může mít teplotu 60 až 93 °C (140 až 200 °F) během první ultrafiltrace, s výhodou 71 až 85 °C (160 až 185 °F).The process of the present invention can be operated under a variety of process conditions. An example of such conditions is that the inlet juice may have a temperature of 60 to 93 ° C (140 to 200 ° F) during the first ultrafiltration, preferably 71 to 85 ° C (160 to 185 ° F).

Druhá ultrafiltrační membrána provádí řez na molekulové hmotnosti 500 až 5000 daltonů, s výhodou na molekulové hmotnosti 1000 až 4000 daltonů. U jednoho zvláštního provedení způsobu se druhá ultrafiltrace provádí ve dvou stupních, přičemž první stupeň používá ultrafiltrační membránu provádějící řez na molekulové hmotnosti při 3500 až 4000 daltonech a druhý stupeň používá ultrafiltrační membránu provádějící řez na molekulové hmotnosti menší než 3 500 daltonů. Druhý ultrafiltrační filtrát má s výhodou zbarvení, které není intenzivnější než • · • · • « · ·«· ···· ···· ···· · · * • ··· ······· · · • · · · · · · * ······· ·· · · · ····The second ultrafiltration membrane cuts to a molecular weight of 500 to 5000 daltons, preferably to a molecular weight of 1000 to 4000 daltons. In one particular embodiment of the method, the second ultrafiltration is performed in two stages, the first stage using an ultrafiltration membrane making a cut at molecular weight at 3500-4000 daltons and the second stage using an ultrafiltration membrane making a cut at a molecular weight less than 3500 daltons. Preferably, the second ultrafiltration filtrate has a coloration that is no more intense than the second ultrafiltration filtrate. • · · · · · · · · · · · · · · ·

4000 icu, ještě výhodněji ne více než 2500 icu.4000 icu, more preferably not more than 2500 icu.

Aby se minimalizovala ztráta sacharózy ve filtračním zbytku z prvního a druhého ultrafiltračního kroku, je výhodné zahrnout do procesu diafiltrační kroky. Diafiltrace se zde používá ve smyslu ultrafiltrace, která využívá vodu přidanou do vstupu, aby se napomohlo proplavení sacharózy skrz membránu.In order to minimize the loss of sucrose in the filter residue from the first and second ultrafiltration steps, it is preferred to include diafiltration steps in the process. Diafiltration is used herein in the sense of ultrafiltration, which uses water added to the inlet to aid in the passage of sucrose through the membrane.

U jednoho takového provedení způsobu se diafiltruje první ultrafiltrační zbytek skrz nejméně první diafiltrační/ultrafiltrační membránu. Tím se vytvoří první diafiltrační filtrát a první diafiltrační zbytek. První diafiltrační filtrát se potom zkombinuje s prvním ultrafiltrační filtrátem a filtruje se skrz druhou ultrafiltrační membránu.In one such embodiment of the method, the first ultrafiltration residue is diafiltered through at least the first diafiltration / ultrafiltration membrane. This creates a first diafiltration filtrate and a first diafiltration residue. The first diafiltration filtrate is then combined with the first ultrafiltration filtrate and filtered through a second ultrafiltration membrane.

Podobně filtrační zbytek z druhé ultrafiltrace může být diafiltrován skrz nejméně druhou diafiltrační/ultrafiltrační membránu. Tento druhý diafiltrační krok vytváří druhý diafiltrační filtrát a druhý diafiltrační zbytek. Druhý diafiltrační filtrát se potom kombinuje s druhým ultrafiltrační filtrátem a následně se filtruje skrz nanofiltrační membránu.Similarly, the filter residue from the second ultrafiltration can be diafiltered through at least a second diafiltration / ultrafiltration membrane. This second diafiltration step forms a second diafiltration filtrate and a second diafiltration residue. The second diafiltration filtrate is then combined with the second ultrafiltration filtrate and subsequently filtered through the nanofiltration membrane.

Filtrační zbytky z první a druhé ultrafiltrace (nebo diafiltrace) a filtrát z nanofiltrace se mohou zkombinovat tak, aby se vyrobila melasa. Tento kombinovaný proud může vyžadovat, aby byl koncentrován odpařováním vody.The filter residues from the first and second ultrafiltration (or diafiltration) and the nanofiltration filtrate may be combined to produce molasses. This combined stream may require to be concentrated by evaporation of water.

Navíc k čištění šťávy nanofiltrací je možné zahrnout do způsobu iontoměničové anebo elektrodialyzační čistící kroky. Tyto tři čistící způsoby se dají použít v jakémkoliv pořadí. U jednoho zvláště upřednostňovaného provedení způsobu je nanofiltrační zbytek čištěn elektrodialýzou, čímž se vytváří elektrodialyzovaná šťáva a elektrodialyzovaný zbytek, a potom se elektrodialyzovaná šťáva čistí iontovou výměnou, čímž se vytváří vyčištěná šťáva. Žádný z filtrátů se přitom s výhodou neuvádí do styku s vápnem nebo oxidem uhličitým.In addition to purifying juice by nanofiltration, ion exchange or electrodialysis purification steps may be included in the process. The three cleaning methods can be used in any order. In one particularly preferred embodiment of the method, the nanofiltration residue is purified by electrodialysis, thereby forming the electrodialysed juice and the electrodialysed residue, and then the electrodialysed juice is purified by ion exchange, thereby producing the purified juice. Preferably none of the filtrates is contacted with lime or carbon dioxide.

Nanofiltrace odstraňuje popel (včetně jednomocných a dvojmocných kationtů), invert, organické kyseliny, dusíkatý materiál a jiné nízkomolekulární organické nebo nabité sloučeniny. Nanofiltrace a případná elektrodialýza anebo iontová výměna s výhodou odstraňují nejméně kolem 65 % hmotn. Ca, Mg, K, Na a s nimi spojených anorganických a organických aniontů, které jsou přítomny v druhém ultrafiltrační filtrátu. Iontová výměna nahrazuje zbývající dvojmocné kationty jako je vápník a hořčík jednomocnými kationty, jako je draslík a sodík. Nanofiltrační zbytek má s výhodou nižší koncentraci dvojmocných kationtů na bázi sušiny, než filtrát z druhé ultrafiltrace.Nanofiltration removes ash (including monovalent and divalent cations), invert, organic acids, nitrogenous material and other low molecular weight organic or charged compounds. The nanofiltration and optional electrodialysis and / or ion exchange preferably remove at least about 65 wt. Ca, Mg, K, Na and the associated inorganic and organic anions present in the second ultrafiltration filtrate. Ion exchange replaces the remaining divalent cations such as calcium and magnesium with monovalent cations such as potassium and sodium. The nanofiltration residue preferably has a lower concentration of divalent cations on a dry matter basis than the filtrate from the second ultrafiltration.

Nanofiltrační filtrát bude obsahovat veliké procento nečistot, které byly přítomny ve vstupní šťávě. V mnoha případech bude například nanofiltrační filtrát zahrnovat nejméně 30 % · · hmotn. popele na bázi sušiny, nejméně 30 % invertu a nejméně kolem 25 % betainu přítomného ve vstupní šťávě.The nanofiltration filtrate will contain a large percentage of impurities that were present in the inlet juice. In many cases, for example, the nanofiltration filtrate will comprise at least 30% by weight. solids ash, at least 30% invert and at least about 25% betaine present in the inlet juice.

Vyčištěná šťáva (tj. po nanofiltraci a elektrodialýze anebo iontové výměně) má s výhodou koncentraci popele,která není větší, než 2,5 % hmotn. na bázi sušiny, výhodněji ne více než 2 %, nejvýhodněji ne více než 1.0%.The purified juice (i.e., after nanofiltration and electrodialysis or ion exchange) preferably has an ash concentration of not more than 2.5% by weight. on a dry weight basis, more preferably not more than 2%, most preferably not more than 1.0%.

Po krocích membránové filtrace (a krocích elektrodialýzy anebo iontové výměny), se může odpařovat voda z vyčištěné šťávy tak, aby se vyráběl koncentrovaný sirup (např. se 75 % sušiny). Bílý cukr se potom může krystalizovat z koncentrovaného sirupu. Kvůli vysokému stupni odstranění nečistot může přítomný vynález dosáhnout dvou krystalizaci bílého cukru z koncentrovaného sirupu oproti jedné, která je typická pro způsoby podle známého stavu techniky.After membrane filtration steps (and electrodialysis and / or ion exchange steps), water from the purified juice may be evaporated to produce a concentrated syrup (e.g., with 75% dry matter). The white sugar can then be crystallized from concentrated syrup. Due to the high degree of impurity removal, the present invention can achieve two crystallizations of white sugar from concentrated syrup versus one that is typical of the prior art processes.

Po jedné nebo více krystalizacích bílého cukru z koncentrovaného sirupu zůstane matečný louh. Tento matečný louh se může recyklovat na jednu z ultrafiltrací, popřípadě může být tento recyklační proud dále čištěn, aby se nížil obsah rafinózy.After one or more crystallizations of white sugar from the concentrated syrup, the mother liquor remains. This mother liquor can be recycled to one of the ultrafiltrations, or the recycle stream can be further purified to lower the raffinose content.

Způsob může popřípadě zahrnovat síření jednoho nebo více procesních proudů. Zejména nejméně jeden vodný proud zvolený ze skupiny skládající se z vstupní Šťávy, ultrafiltrační filtrátu z první ultrafiltrace, ultrafiltrační filtrátu z druhé ultrafiltrace, nanofiltračního zbytku z nanofiltrace a nástřiku na odparku mohou být uvedeny do styku s činidlem zvoleným ze skupiny skládající se z oxidu siřičitého, siřičitanových solí, hydrosiřičitanových solí, metahydrosiřicitanových solí, dithionitů a jejich směsí, v množství postačujícím k zabezpečení ekvivalentní koncentrace oxidu siřičitého v proudu nejméně 100 mg/kg (ppm).Optionally, the method may comprise sulfurizing one or more process streams. In particular, the at least one aqueous stream selected from the group consisting of inlet juice, ultrafiltration filtrate from the first ultrafiltration, ultrafiltration filtrate from the second ultrafiltration, nanofiltration residue from nanofiltration, and evaporator feed may be contacted with an agent selected from the group consisting of sulfur dioxide, sulphite salts, bisulphite salts, metabisulphite salts, dithionites and mixtures thereof, in quantities sufficient to provide an equivalent sulfur dioxide concentration in the stream of at least 100 mg / kg (ppm).

Jedno zvláště výhodné provedení vynálezu je způsob výroby cukru z řepy, který zahrnuje kroky:One particularly preferred embodiment of the invention is a method for producing sugar from beet, comprising the steps of:

a) macerování cukrové řepy nebo jejích kousků, čímž se vytvoří kaše, která obsahuje vodnou kapalinu obsahující sacharózu,(a) macerating sugar beet or pieces thereof to form a slurry containing an aqueous liquid containing sucrose;

b) oddělení kapaliny obsahující sacharózu od kaše (nebo jako alternativa ke krokům ad a) a ad b), nařezání cukrové řepy na řízky a z nich získání vstupní šťávy obsahující sacharózu diíusí),b) separating the sucrose-containing liquid from the slurry (or as an alternative to steps a) and b), cutting the sugar beet into cuttings and obtaining a sucrose-containing feed juice from it),

c) filtrování kapaliny obsahující sacharózu přes první ultrafiltrační membránu, která provádí řez na molekulové hmotnosti 4000 až 200 000 daltonů, čímž se vytváří první ultrafiltrační filtrát, který má zbarvení, které není intenzivnější než 10 000 icu a první ultrafiltrační zbytek, • · · ·c) filtering the sucrose-containing liquid through a first ultrafiltration membrane which cuts at a molecular weight of 4000 to 200,000 daltons, thereby forming a first ultrafiltration filtrate having a coloration of no more than 10,000 icu and a first ultrafiltration residue;

d) filtrování prvního ultrafiltračního filtrátu přes druhou ultrafiltrační membránu, která provádí řez na molekulové hmotnosti 2000 až 4000 daltonů, čímž se vytváří druhý ultrafiltrační filtrát, který má zbarvení, které není větší než 4000 icu a druhý ultrafiltrační zbytek,d) filtering the first ultrafiltration filtrate through a second ultrafiltration membrane, which cuts at a molecular weight of 2000 to 4000 daltons, thereby forming a second ultrafiltration filtrate having a coloration of not more than 4000 icu and a second ultrafiltration residue,

e) filtrování druhého ultrafiltrační filtrátu skrz nanofiltrační membránu, čímž se vyrobí nanofiltrační filtrát a nanofiltrační zbytek z nanofiltrace, přičemž nanofiltrační zbytek má vyšší koncentraci sacharózy na bázi sušiny než kapalina obsahující sacharózu v kroku (b),e) filtering the second ultrafiltration filtrate through the nanofiltration membrane to produce a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue from nanofiltration, wherein the nanofiltration residue has a higher solids-based sucrose concentration than the sucrose-containing liquid in step (b),

f) čištění nanofiltračního zbytku z nanofiltrace nejméně jedním ze způsobů ze skupiny sestávající se z iontové výměny a elektrodialýzy, čímž se vyrábí nástřik na odparku,f) purifying the nanofiltration residue from the nanofiltration by at least one of the group consisting of ion exchange and electrodialysis, thereby producing an evaporator spray,

g) odpařování vody z nástřiku na odparku, čímž se vytvoří koncentrovaný sirup a(g) evaporating the water from the feed to the evaporator to form a concentrated syrup; and

h) krystalizování bílého cukru z koncentrovaného sirupu.h) crystallizing white sugar from concentrated syrup.

Popřípadě toto provedení způsobu může dále zahrnovat kroky:Optionally, this embodiment of the method may further comprise the steps of:

i) krystalizování matečného louhu z první krystalizace k výrobě bílého cukru,(i) crystallizing the mother liquor from the first crystallization to produce white sugar;

j) úpravu matečného louhu z druhé krystalizace chromát ografickou separací nebo enzymem k odstraňování rafinózy a(j) treating the mother liquor from the second crystallization by chromate separation or raffinose removal enzyme; and

k) recyklování upraveného matečného louhu zpět do vstupního proudu do nanofiltrace nebo do nástřiku na odparku.k) recycling the treated mother liquor back into the feed stream to the nanofiltration or evaporator feed.

Dalším aspektem předmětného vynálezu je způsob čištění šťávy obsahující sacharózu získané z cukrové řepy. Tento způsob zahrnuje kroky:Another aspect of the present invention is a method of purifying sucrose containing juice obtained from sugar beet. This method includes the steps of:

a) zavádění dostatku vzduchu do šťávy, aby se způsobila polymerace barevných částic, a(a) introducing enough air into the juice to cause the color particles to polymerize; and

b) odstraňování nejméně části barevných Částic ze šťávy membránovou filtrací přes nejméně jednu ultrafiltrační membránu nebo nanofiltrační membránu.b) removing at least a portion of the colored particles from the juice by membrane filtration through at least one ultrafiltration membrane or nanofiltration membrane.

Různé aspekty předmětného vynálezu mají řadu výhod oproti způsobům zpracování cukrové řepy dle známého stavu techniky. Způsob podle předmětného vynálezu například vylučuje potřebu pece na pálení vápna, vápencového dolu a všeho s tím spojeného zařízení, způsobů, výrobků, vedlejších výrobků a odpadních produktů. Předmětný vynález také vede k drastickému snížení odpadních produktů, které způsobují ekologické znečištění. Konvenční způsob vytváří filtrační koláč, který zahrnuje výrobky z čeření vápnem a nečistoty odstraněné ze šťávy. Tento koláč se zaváží do rybníků nebo skládek. Navrhovaný způsob zcela vylučuje potřebu likvidace takovýchto materiálů. Předmětný vynález umožňuje vyloučení způsobu saturace oxidem uhličitým, který je hlavním zdrojem znečištění ovzduší u cukrovarů ···· · · · · · · · • · · · ······· · · • ··*· ··· ······« ·· * ·· ···· zpracovávajících cukrovou řepu.Various aspects of the present invention have a number of advantages over prior art sugar beet processing methods. For example, the process of the present invention eliminates the need for a lime kiln, a limestone mine and all associated equipment, processes, products, by-products and waste products. The present invention also leads to a drastic reduction in waste products that cause environmental pollution. The conventional method produces a filter cake that includes lime clarification products and impurities removed from the juice. This cake is bound to ponds or landfills. The proposed method completely eliminates the need for disposal of such materials. The present invention makes it possible to avoid the method of carbonation saturation, which is a major source of air pollution in sugar refineries. ····· «·· * ·· ···· processing sugar beet.

Předmětný vynález poskytuje nákladově příznivý způsob snižování obsahu popela v řepné šťávě nebo sirupu, s výhodou na 2 % nebo méně (na bázi sušiny), výhodněji na 1,5 % nebo méně, nejvýhodněji na 1 % nebo méně. Toto snížení obsahu popela je důležité, protože umožňuje druhé vysrážení krystalů sacharózy ze sirupu. U způsobů zpracování řepy podle známého stavu techniky obsah popela v rozsahu 3,5 % prakticky znemožňoval mít více než jednu operaci vysrážení krystalů sacharózy.The present invention provides a cost-effective method of reducing ash content in beet juice or syrup, preferably to 2% or less (on a dry matter basis), more preferably to 1.5% or less, most preferably to 1% or less. This reduction in ash content is important because it allows a second precipitation of sucrose crystals from the syrup. In the prior art beet processing methods, an ash content of 3.5% practically made it impossible to have more than one sucrose crystal precipitation operation.

Předmětný vynález dokáže navíc v prvé řadě vyloučit potřebu odstraňování cukru z proudů melasy. Účinné kroky membránové filtrace zabraňují tomu, aby se velká množství cukru dostávala do proudů melasy.In addition, the present invention can primarily eliminate the need for removal of sugar from molasses streams. Effective membrane filtration steps prevent large amounts of sugar from entering the molasses streams.

Předmětný vynález dále poskytuje ekonomický a spolehlivý způsob odstraňování barvotvomých materiálů z řepné šťávy. Rovněž může snížit vytváření nežádoucích krystalických forem kvůli přítomnosti značného množství rafinózy.The present invention further provides an economical and reliable method of removing color-forming materials from beet juice. It can also reduce the formation of undesirable crystalline forms due to the presence of a considerable amount of raffinose.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obrázek 1 je průtočné schéma způsobu znázorňující způsob podle předmětného vynálezu k získávání sacharózy z cukrové řepy, přičemž způsob zahrnuje maceraci řepy.Figure 1 is a flow diagram of a method showing the method of the present invention for obtaining sucrose from sugar beet, the method comprising beet maceration.

Obrázek 2 je průtočné schéma způsobu s hmotnostní bilancí pro jiné provedení vynálezu.Figure 2 is a flow diagram of a mass balance method for another embodiment of the invention.

Obrázky 3 a 4 jsou průtočná schémata způsobu znázorňující provedení podle předmětného vynálezu ve kterých se cukrová řepa maceruje.Figures 3 and 4 are flow diagrams of a method showing embodiments of the present invention in which the beet is macerated.

Obrázky 5 a 6 jsou průtočná schémata způsobu znázorňující provedení podle předmětného vynálezu ve kterých se cukrová řepa řeže na řízky.Figures 5 and 6 are flow diagrams of a method showing embodiments of the present invention in which sugar beet is cut into cuttings.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Předmětný vynález poskytuje zlepšený způsob získávání sacharózy z cukrové řepy. Jedno provedení vynálezu je znázorněno na obr. 1.The present invention provides an improved method of obtaining sucrose from sugar beet. One embodiment of the invention is shown in Fig. 1.

Řepa, která přichází z pole se uchovává ve skladovací oblasti 10. Zpravidla se u způsobu používá čerstvá řepa, ale zmrzlá řepa se dá také použít. Řepa se ze skladovací oblasti 10 plaví do konvenčního pracího zařízení 12, ve kterém se odstraňuje špína s povrchu řepy. Opraná řepa, vystupující z pracího zařízení 12, prochází dopravníkem 14, kde se voda odstraňuje. Proudy prací vody 18 a plavící vody 16 sbírané z tohoto zařízení se odvádějí do rybníků 20 na úpravu • ·«· ······· · · • ···· · · · ······ · · ·· ···· odpadní vody.Beet coming from the field is stored in the storage area 10. As a rule, fresh beet is used in the process, but frozen beet can also be used. The beet from the storage area 10 sails to a conventional washing machine 12 in which dirt is removed from the beet surface. The washed beet emerging from the scrubber 12 passes through a conveyor 14 where the water is removed. The streams of wash water 18 and the float water 16 collected from this apparatus are discharged to the treatment ponds 20 for treatment. · · · ····· · · ····· · · ··· ···· waste water.

Opraná řepa 21 se dopravuje dopravním zařízením 22 do řezacího zařízení 24, jako je kladivový mlýn nebo řezačka, ve kterém se řepa řeže na kousky, například na kousky mající průměrnou tloušťku 25 mm (1 palec). Proud kousků řepy z řezačky (nebo alternativně celé řepy 21) se přivádí do maceraěního zařízení 28. Macerační zařízení 28 může zahrnovat například jeden nebo více kladivových mlýnů (s výhodou s pevnými noži) které používají sadu rotačních ostří namontovaných na horizontálním hřídeli, které protlačují řepu skrz vytlačovací síto. Jiné macerační zařízení může zahrnovat jeden nebo více diskových mlýnů, které používají disky jako primární zařízení diskového mlýnu. Disky v sobě mají s výhodou drážky, které usnadňují maceraci a disky mohou být v horizontální nebo vertikální poloze. Diskovým mlýnům se dává v současnosti přednost před kladivovými mlýny, i když je možné používat oboje mlýny za sebou (např. jako kladivový mlýn, za kterým následuje diskový mlýn). Do macerátoru 28 se přidává extrahovaná šťáva 28 nebo proud 34 vody k usnadnění vypouštění macerované řepy anebo k řízení teploty zařízení.The backed beet 21 is conveyed by a conveyor device 22 to a cutting device 24, such as a hammer mill or cutter, in which the beet is cut into pieces, for example, pieces having an average thickness of 25 mm (1 inch). A stream of beet pieces from the cutter (or alternatively whole beet 21) is fed to the maceration apparatus 28. The maceration apparatus 28 may include, for example, one or more hammer mills (preferably with fixed blades) which use a set of rotary blades mounted on a horizontal shaft to push the beet through the extruder screen. The other maceration device may include one or more disk mills that use disks as the primary disk mill device. The discs preferably have grooves therein to facilitate maceration and the discs may be in a horizontal or vertical position. Disc mills are currently preferred to hammer mills, although it is possible to use both mills one after another (eg as a hammer mill followed by a disc mill). Extracted juice 28 or water stream 34 is added to the macerator 28 to facilitate the discharge of the macerated beet or to control the temperature of the machine.

Proud macerované řepy 30 se vede do vakuového extrakčního aparátu 32 na extrakci šťávy. Tento extrakční aparát 32 může zahrnovat horizontální, porézní pohyblivý pás, na který zespod působí vakuum. Macerovaná řepa se přivádí jako rovnoměrná vrstva na jednom konci (vstupním konci 33) pásu. Na opačném výstupním konci 35 pásu se přidává proud 34 čisté vody. Vstup macerované řepy a vstup vody do tohoto extrakčního aparátu 32 tedy probíhá navzájem protiproudně. Proud šťávy 36 se znovu zavádí nad pás, s výhodou na několika místech. Tento způsob protiproudé filtrace vytváří proud kaše 68 s nízkým obsahem cukru a proud 38 extrahované šťávy s vysokým obsahem cukru. Způsob protiproudé vakuové filtrace se s výhodou provádí při zvýšené teplotě kolem 80 °C, aby se kontroloval mikrobiální růst a zlepšila extrakce šťávy.The stream of macerated beet 30 is fed to a vacuum extraction apparatus 32 for juice extraction. The extraction apparatus 32 may comprise a horizontal, porous moving belt, which is vacuum-operated from below. The macerated beet is fed as a uniform layer at one end (inlet end 33) of the belt. At the opposite outlet end 35 of the belt, a stream of pure water is added. Thus, the inlet of the macerated beet and the inlet of water into this extraction apparatus 32 are countercurrent to each other. The juice stream 36 is reintroduced above the belt, preferably at several locations. This countercurrent filtration method produces a stream of low sugar slurry 68 and stream 38 of high sugar extracted juice. The countercurrent vacuum filtration process is preferably carried out at an elevated temperature of about 80 ° C to control microbial growth and improve juice extraction.

Rovněž lze použít dělící odstředivku nebo sérii dělících odstředivek, aby se oddělila extrahovaná šťáva 38 od macerovaného řepného materiálu, kaše 68. Dělící odstředivka se může skládat buď ze svislého nebo horizontálního rotačního perforovaného koše, ve kterém je proud 30 macerované řepy zaváděn do koše a pevná fáze, macerovaný řepný materiál, kaše 68, a kapalná fáze, extrahovaná šťáva 38, se od sebe oddělují na sítu působením odstředivé síly. Prací voda 66 anebo protiproudý proud 36 extrahované šťávy se rozstřikují na macerovaný řepný materiál, kaši 68, během odstřeďování, aby se minimalizoval obsah cukru v kaši 68.A separating centrifuge or series of separating centrifuges may also be used to separate the extracted juice 38 from the macerated beet material, slurry 68. The separating centrifuge may consist of either a vertical or horizontal rotary perforated basket in which the macerated beet stream 30 is introduced into the basket and fixed the phase, the macerated beet material, the slurry 68, and the liquid phase, the extracted juice 38, are separated from each other on the sieve by centrifugal force. The wash water 66 or countercurrent stream 36 of the extracted juice is sprayed onto the macerated beet material, slurry 68, during centrifugation to minimize the sugar content of the slurry 68.

Kaše 68, která opouští extrakční aparát 32 má velmi nízký obsah sacharózy, ale vysoký • ··· ······· · · • · · · · ··· ···· ··· ·· · ·· ···· obsah vody. Stlačuje se ve šnekovém lisu 70, aby se extrahovala a zředila vylisovaná šťáva 72, která obsahuje kolem 1% rozpuštěných pevných látek a kolem 99 % vody. Rozpuštěné pevné látky se skládají z kolem 50 % sacharózy a 50 % jiných látek než cukrů. Tato zředěná vylisovaná šťáva 72 se ohřeje na teplotu kolem 80 °C v ohřívači 74 a potom se vrací do extrakčního aparátu 32 jako proud 36 šťávy. Vylisovaná kaše 76 se používá jako krmivo pro zvířata, přičemž se může, ale nemusí ještě usušit.The slurry 68 leaving the extraction apparatus 32 has a very low sucrose content but a high content of sucrose, but high. ··· water content. It is compressed in a screw press 70 to extract and dilute the compressed juice 72 which contains about 1% dissolved solids and about 99% water. Dissolved solids consist of about 50% sucrose and 50% other than sugars. This diluted squeezed juice 72 is heated to a temperature of about 80 ° C in the heater 74 and then returned to the extraction apparatus 32 as a juice stream 36. The pressed slurry 76 is used as an animal feed, but may or may not be dried.

Extrahovaná šťáva 38 se posílá do nádrže 41 a může být popřípadě sířena přidáním oxidu siřičitého nebo siřičitanových nebo hydrosiřičitanových solí do proudu 40, například plynného oxidu siřičitého nebo vodného hydrosiřičitanu amonného v koncentraci kolem 65 %. Zbytková hladina oxidu siřičitého ve šťávě je s výhodou nejméně 100 ppm. Síření může probíhat během řezání, macerování, extrakce šťávy nebo v jiných okamžicích způsobu jako alternativa k nebo navíc ke konkrétnímu kroku síření podle tohoto provedení. Toto síření zabrání zvýšení barevnosti, ke kterému by jinak došlo během operací po membránové filtraci a odpařování. Rovněž lze použít i jiné antioxydanty.The extracted juice 38 is sent to a tank 41 and may optionally be sulfurized by adding sulfur dioxide or sulfite or hydrosulfite salts to stream 40, for example gaseous sulfur dioxide or aqueous ammonium bisulfite at a concentration of about 65%. The residual sulfur dioxide level in the juice is preferably at least 100 ppm. Sulfurization may take place during cutting, maceration, juice extraction, or at other points in the process as an alternative to or in addition to a particular sulfurization step of this embodiment. This sulfurization avoids the increase in coloring that would otherwise occur during the operations after membrane filtration and evaporation. Other antioxidants may also be used.

Šťáva se potom neutralizuje přídavkem vodného roztoku hydroxidu sodného 42, s výhodou na hodnotu pH nejméně 7, v neutralizační nádrži 43. Toto nastavení pH napomáhá zabránit inverzi cukrů, ke které dochází za zvýšené teploty. K nastavení hodnoty pH se dají použít i jiné chemikálie, např. kapalný hydroxid draselný nebo granulovaný uhličitan sodný.The juice is then neutralized by adding an aqueous solution of sodium hydroxide 42, preferably to a pH of at least 7, in the neutralization tank 43. This pH adjustment helps to prevent the inversion of sugars that occurs at elevated temperature. Other chemicals, such as liquid potassium hydroxide or granular sodium carbonate, can also be used to adjust the pH.

Šťáva extrahovaná z macerované řepy způsobem protiproudé filtrace má kolem 0,2 % suspendovaných pevných látek, kolem 14 % rozpuštěných pevných látek a kolem 84 % vody. Rozpuštěné pevné látky tvoří z kolem 85 % sacharóza a z 15 % jiné látky než sacharóza. Teplota extraktu je s výhodou kolem 80 °C a jeho pH je nejméně 7.The juice extracted from the macerated beet by means of countercurrent filtration has about 0.2% suspended solids, about 14% dissolved solids and about 84% water. The dissolved solids are about 85% sucrose and 15% other than sucrose. The temperature of the extract is preferably about 80 ° C and its pH is at least 7.

Upravená šťáva potom může procházet ohřívačem 44 aby se zvýšila její teplota na kolem °C.The treated juice may then be passed through a heater 44 to raise its temperature to about 0 ° C.

Ohřátá šťáva se potom zpracovává membránovou filtrací 46, s výhodu ultrafiltrací s příčným tokem, aby se oddělily vysokomolekulární sloučeniny z roztoku sacharózy. Ultrafiltrace vytváří ultrafiltrační filtrát 48 (také uváděný jako filtrát nebo vyčeřená šťáva), který tvoří kolem 12 % rozpuštěných pevných látek a kolem 88 % vody. Rozpuštěné pevné látky tvoří z kolem 90 % sacharóza a 10 % látky, které nejsou cukry. Ultrafiltrační filtrát 48 má s výhodou teplotu kolem 80 °C a jeho pH je nejméně 7.The heated juice is then processed by membrane filtration 46, preferably by cross-flow ultrafiltration, to separate high molecular weight compounds from the sucrose solution. Ultrafiltration produces an ultrafiltration filtrate 48 (also referred to as a filtrate or clarified juice) that comprises about 12% dissolved solids and about 88% water. The dissolved solids are about 90% sucrose and 10% are non-sugars. The ultrafiltration filtrate 48 preferably has a temperature of about 80 ° C and has a pH of at least 7.

Filtrát z ultrafiltrace má ekvivalentní čistotu sacharózy jako zředěná šťáva vyrobená konvenčním cukrovarnickým způsobem, což je kolem 90 %, ale jsou zde důležité rozdíly mezi ·· ·· • · · • · ·· .·.· ·· · • ··· ······· · · • · · · · · · · ···* ··· ·· · ·· ···· necukry v obou produktech. Ultrafiltrovaná šťáva může obsahovat vyšší hladinu invertního cukru anebo nižší hladinu makromolekulámích sloučenin, než konvenční řídká šťáva.The filtrate from ultrafiltration has the equivalent purity of sucrose as the diluted juice produced by a conventional sugar process, which is about 90%, but there are important differences between. · Non-sugars in both products. · · Nec uk uk nec · nec nec nec The ultrafiltered juice may contain a higher level of invert sugar or a lower level of macromolecular compounds than conventional thin juice.

Invertní cukry v ultrafiltrované šťávě v prvé řadě skončí v melase, aniž by drasticky snížily výtěžnost sacharózy. Je to výhoda ve srovnání s konvenčním způsobem čeření vápnem, který odesílá reakční produkty vápna a invertovaných cukrů do systému likvidace odpadů. Nižší hladiny makromolekulámích sloučenin vedou ke šťávě s nižší viskositou, která má lepší parametry při vaření cukru.Invert sugars in ultrafiltered juice primarily end up in molasses without drastically reducing sucrose recovery. This is an advantage over the conventional lime clarification process that sends the reaction products of lime and inverted sugars to the waste disposal system. Lower levels of the macromolecular compounds result in a juice with a lower viscosity, which has better cooking parameters.

Ultrafiltrace vytváří šťávu s menším zbarvením. Extrahovaná šťáva 38 zpravidla má hodnotu zbarvení vyšší než 100 000 na stupnici ICUMSA. Ultrafiltrační filtrát 48 má zpravidla hodnotu zbarvení na téže stupnici pod 2000. Je to ekvivalentní nebo lepší, než hodnota zbarvení řídké šťávy připravené konvenčním způsobem. Nižší zbarvení v kombinaci s nižší viskozitou vede k snazšímu způsobu vaření cukru. Výsledkem je vyšší extrakce cukru, účinnější vaření cukru a nižší ztráta cukru do melasy.Ultrafiltration produces juice with less color. Extracted juice 38 typically has a color value greater than 100,000 on an ICUMSA scale. The ultrafiltration filtrate 48 typically has a color value on the same scale below 2000. It is equivalent to or better than the color value of the thin juice prepared in a conventional manner. Lower coloring in combination with lower viscosity results in an easier way to cook sugar. The result is higher sugar extraction, more efficient sugar cooking and less sugar loss in molasses.

U předmětného vynálezu se dá použít řadu uspořádání membrány, včetně například membrán spirálových, z dutých vláken a trubiček. Membrány vhodné pro tento separační proces by měly mít dvě unikátní vlastnosti. Měly by mít vysokou propustnost pro vodu a sacharózu, ale nízkou průchodnost pro barvící látky a jiné makromolekulámí sloučeniny. Husté ultrafiltrační membrány odřezávající molekulovou hmotnost na rozmezí 1000 a 10 000 a řídké nanofiltrační membrány s asi 10 % odmítáním NaCl jsou dobře vhodné pro tuto aplikaci. Membrány, které mají negativní povrchové napětí mají přednost, protože většina sloučenin, které mají být odmítnuty, je nabita negativně.A variety of membrane arrangements can be used in the present invention, including, for example, spiral, hollow fiber and tube membranes. Membranes suitable for this separation process should have two unique properties. They should have a high permeability to water and sucrose, but low permeability to coloring agents and other macromolecular compounds. Dense ultrafiltration membranes cutting the molecular weight between 1000 and 10,000 and thin nanofiltration membranes with about 10% NaCl rejection are well suited for this application. Membranes having a negative surface tension are preferred because most of the compounds to be rejected are negatively charged.

Ultrafiltrační zbytek 50 z ultrafíltračního procesu obsahuje většinou suspendované a rozpuštěné nečistoty. Rovněž obsahuje významné množství sacharózy. Aby se získala alespoň část této sacharózy diafiltruje se tento ultrafiltrační zbytek 50 skrz membránový systém 52 s přídavkem vody 54. Tato diafiltrace extrahuje většinu cukru zbylého v ultrafiltračním zbytku. Diafiltrační filtrát 56 obsahuje kolem 3 % rozpuštěných pevných látek a kolem 97 % vody. Rozpuštěné pevné látky v diafiltrátu zahrnují kolem 88 % sacharózy a 12 % necukrů. Teplota diafiltrátu je s výhodou kolem 80 °C a jeho pH je vyšší než 7. Diafiltrační zbytek 58 z diafiltračního procesu obsahuje kolem 5 % suspendovaných pevných látek, 3 % rozpuštěných pevných látek a kolem 87 % vody. Zkoncentruje se odpařením a používá se jako krmivo pro zvířata, přičemž se buď míchá nebo nemíchá s lisovanou kaší.The ultrafiltration residue 50 of the ultrafiltration process contains mostly suspended and dissolved impurities. It also contains a significant amount of sucrose. To obtain at least a portion of the sucrose diafiltrate, the ultrafiltration residue 50 is passed through a membrane system 52 with the addition of water 54. This diafiltration extracts most of the sugar remaining in the ultrafiltration residue. Diafiltration filtrate 56 contains about 3% dissolved solids and about 97% water. Dissolved solids in the diafiltrate include about 88% sucrose and 12% non-sugars. The temperature of the diafiltrate is preferably about 80 ° C and its pH is greater than 7. Diafiltration residue 58 from the diafiltration process comprises about 5% suspended solids, 3% dissolved solids and about 87% water. It is concentrated by evaporation and used as animal feed, either mixed or not mixed with the pressed paste.

Ultrafiltrační filtrát 48 a diafiltrát 56 se kombinují tak, aby se vytvořil složený • · • · · · · · produktový proud 60. Složený produktový proud 60 (rovněž nazývaný vyčištěná šťáva) obsahuje kolem 11 % rozpuštěných pevných látek a kolem 89 % vody. Rozpuštěné pevné látky zahrnují kolem 90 % sacharózy a 10 % necukrů.The ultrafiltration filtrate 48 and the diafiltrate 56 are combined to form a composite product stream 60. The composite product stream 60 (also called purified juice) contains about 11% dissolved solids and about 89% water. Dissolved solids include about 90% sucrose and 10% non-sugars.

Systém membrány s reverzní osmózou 62 se může použít na předběžnou koncentraci proudu vyčištěné šťávy 60. Je to další proces s příčným průtokem skrz membránu, na předběžné zkoncentrování zředěných roztoků sacharózy, který je energeticky méně intenzivní a ekonomičtější než konvenční procesní kroky. Produkt 64 systému reversní osmózy obsahuje kolem 20 % rozpuštěných pevných látek a kolem 80 % vody. Rozpuštěné pevné látky zahrnují kolem 90 % sacharózy a 10 % necukrů.The reverse osmosis membrane system 62 can be used to pre-concentrate the purified juice stream 60. It is another transverse flow through the membrane, to pre-concentrate the diluted sucrose solutions, which is less energy intensive and more economical than conventional process steps. The reverse osmosis system product 64 contains about 20% dissolved solids and about 80% water. Dissolved solids include about 90% sucrose and 10% non-sugars.

Filtrát 66 z reversní osmózy je velmi kvalitní voda. Část 34 této vody se používá v protiproudém vakuovém filtračním procesu 32 a zbytek v jiných aplikacích na výrobní jednotce, jako je vstupní voda 54 do diafiltračního procesu 52.The reverse osmosis filtrate 66 is high quality water. Part 34 of this water is used in the upstream vacuum filtration process 32 and the remainder in other applications on the production unit, such as inlet water 54 to the diafiltration process 52.

Teplota předem zkoncentrovaného roztoku 64 sacharózy se potom zvýší v ohřívači 80 a následně se odstraní zbývající voda v odparkách 82. Sacharóza se krystalizuje jako u běžných způsobů.The temperature of the preconcentrated solution of sucrose 64 is then raised in the heater 80 and the remaining water in the evaporators 82 is subsequently removed. Sucrose crystallizes as in conventional processes.

Část zařízení použitého u tohoto způsobu podle obr. 1 je konvenčního typu a dobře je známa odborníkům v oboru. Patří sem zařízení na praní řepy, lisy na kaši a odparky. Aparát 24 na řezání řepy a macerační aparát 28 jsou komerčně dostupné od dodavatelů jako je H. Putsch GmbH & Company (Hagen, Německo), Maguin Company (Charmes, Francie), Dakota Machine lne. (West Fargo, North Dakota, USA) a The Fitzpatrick Company (Elmhurst, Illinois, USA). Vhodný vakuový aparát s pásem na extrakci šťávy je dostupný od firmy EIMCO Company (Salt Lake City, Utah, USA) a Dorr-Oliver (Milford, Connecticut, USA). Odstředivý extrakční aparát je dostupný od firmy Western States Machine Company (Hamilton, Ohio, USA) a SilverWeibull (Hasslehom, Švédsko). Vhodné membránové filtrační systémy jsou dostupné od dodavatelů jako je CeraMem Corp. (Waltham, Massachusetts, USA), Koch Membrane Systems, lne. (Wilmington, Massachusetts, USA), a Osmonics, lne. (Minnetonka, Minnesota, USA).Part of the apparatus used in the method of FIG. 1 is of the conventional type and is well known to those skilled in the art. These include beet washing equipment, pulp presses and evaporators. The beet cutting apparatus and maceration apparatus 28 are commercially available from suppliers such as H. Putsch GmbH & (Hagen, Germany), Maguin Company (Charmes, France), Dakota Machine Inc. (West Fargo, North Dakota, USA) and The Fitzpatrick Company (Elmhurst, Illinois, USA). A suitable juice extraction belt apparatus is available from EIMCO Company (Salt Lake City, Utah, USA) and Dorr-Oliver (Milford, Connecticut, USA). The centrifugal extraction apparatus is available from the Western States Machine Company (Hamilton, Ohio, USA) and SilverWeibull (Hasslehom, Sweden). Suitable membrane filtration systems are available from suppliers such as CeraMem Corp.. (Waltham, Mass., USA), Koch Membrane Systems, Inc. (Wilmington, Massachusetts, USA), and Osmonics, Inc. (Minneton, Minnesota, USA).

Následující tabulka 1 uvádí vhodné parametry některých procesních proudů na obr. 1, jmenovitě RDS (hmotnostní % refraktivní sušiny), čistotu (sacharóza jako % z celkové sušiny), pH a teplotu. .The following Table 1 lists the appropriate parameters of some of the process streams in Fig. 1, namely RDS (% by weight of refractive dry matter), purity (sucrose as% of total dry matter), pH and temperature. .

v * · ·v * · ·

Tabulka 1Table 1

Č. proudu No current RDS RDS Čistota Purity PH PH teplota °C (°F) temperature ° C (° F) 38 38 12 12 85 85 6 6 38 (100) 38 (100) 45 45 12 12 85 85 8 8 71 (160) 71 (161) 48 48 11 11 90 90 8 8 71 (160) 71 (161) 50 50 15 15 Dec 75 75 8 8 71 (160) 71 (161) 58 58 8 8 20 20 May 8 8 71 (160) 71 (161) 64 64 20 20 May 90 90 8 8 71 (160) 71 (161) 66 66 3 3 88 88 8 8 71 (160) 71 (161) 72 72 1 1 50 50 6 6 38 (100) 38 (100)

U způsobu je možných mnoho variant. K vhodným variantám patří reverzní osmóza před ultrafiltrací, síření po ultrafiltraci a sterilizace macerované řepy chemickými nebo fyzikálními způsoby. Další alternativou je oddělená úprava vylisované šťávy 72 namísto jejího vracení do protiproudého vakuového filtračního procesu. Rovněž by bylo možné zahrnout úpravu určitým množstvím vápna anebo saturaci oxidem uhličitým, ale v současnosti se dává přednost tomu, že se způsob provozuje bez použití vápna nebo saturace oxidem uhličitým.Many variants are possible in the method. Suitable variants include reverse osmosis prior to ultrafiltration, sulphurization after ultrafiltration, and sterilization of macerated beet by chemical or physical means. Another alternative is to separately treat the squeezed juice 72 instead of returning it to a countercurrent vacuum filtration process. It would also be possible to include treatment with a certain amount of lime or carbonation, but it is presently preferred that the process is operated without the use of lime or carbonation.

K dalšímu čištěni u tohoto způsobu by se dalo použít chromatografické dělení. Chromátografické dělení vyžaduje předúpravu šťávy a změkčení šťávy. Protože šťáva ze současného způsobu prošla membránovou filtrací a nebylo přidáno žádné vápno, výborně by se hodila pro chromatografické dělení.A chromatographic separation could be used for further purification in this process. Chromatographic separation requires juice pre-treatment and juice softening. Since the juice of the present process has undergone membrane filtration and no lime has been added, it would be well suited for chromatographic separation.

Další použití membránové separace v navrhovaném způsobu by dovolovalo separaci sacharózy z dalších složek řepné šťávy jako invertních cukrů a oligosacharidů.Further use of membrane separation in the proposed method would allow the separation of sucrose from other beet juice components such as invert sugars and oligosaccharides.

Pokud se používá řepa vynikající kvality, lze zredukovat nebo vyloučit chemikálie používané pro seřízení pH a síření,. Rovněž je možné provozovat různé jednotkové operace při poněkud jiných parametrech způsobu, než jsou ty, které jsou uvedeny ve výše popsaném provedení nebo v následujících příkladech.If excellent quality beet is used, the chemicals used for pH adjustment and sulphurization can be reduced or eliminated. It is also possible to operate different unit operations at somewhat different process parameters than those shown in the above-described embodiment or in the following examples.

Ukázalo se, že vyluhováním macerované řepy lze dosáhnout získání 99.8 % cukrů v šesti stupních, přičemž se v každém použije čerstvá voda. Bylo také ukázáno, že ultrafiltrace šťávy je schopna dosáhnout výtěžku 99,8 % cukru v šesti stupních diafiltrace, ale tento stupeň extrakce může být příliš ambiciózní pro průmyslový způsob, protože zahrnuje nadměrné používání zřeďovací, která se pak musí odstranit, aby se získal cukr.It has been shown that by leaching macerated beet, it is possible to obtain 99.8% of sugars in six stages, each using fresh water. It has also been shown that juice ultrafiltration is able to achieve a yield of 99.8% sugar in six stages of diafiltration, but this extraction stage may be too ambitious for the industrial process as it involves excessive use of a diluent which must then be removed to recover sugar.

Hmotnostní bilance u způsobu podle předmětného vynálezu byla připravena na základě vstupu 1000 jednotek řepy se 78% vody, 17% RDS a s 89% čistotou sacharózy a s odhadovanou výtěžností cukru kolem 99,5 % jak v extrakčních, tak i v diafiltračních operacích.The weight balance of the process of the present invention was prepared based on the input of 1000 beet units with 78% water, 17% RDS and 89% sucrose purity and with an estimated sugar yield of about 99.5% in both extraction and diafiltration operations.

·» 9 · · · • · β ··<· ······· · · • ···· · · · ······* ·· · · ♦ · » · ·»9 β β β β β β β β β β β β β β β β β β β β β β β

Obrázek 2 ukazuje průtočné schéma tohoto provedení způsobu s hmotnostní bilancí. Čísla uvedená tučně jsou založena na experimentálních údajích a dalších dostupných informacích. Všechna ostatní čísla jsou stanovena s použitím konstitutivních a konzervačních vztahů. EJ znamená extrahovanou šťávu (extracted juice), UFP znamená ultrafiltrační filtrát (ultrafíltration permeate), UFR znamená ultrafiltrační zbytek (ultrafiltration retentate), DFP znamená diafiltrační filtrát (diafiltration permeate), DFR znamená diafiltrační zbytek (diafiltration retentate), MP znamená smíšený filtrát (mixed permeate) a NSDS znamená necukrové rozpuštěné pevné látky (non-sugar dissolved solids).Figure 2 shows a flow diagram of this embodiment of the mass balance method. The numbers in bold are based on experimental data and other available information. All other figures are determined using constitutive and conservative relationships. EJ stands for extracted juice, UFP stands for ultrafiltration permeate, UFR stands for ultrafiltration retentate, DFP stands for diafiltration permeate, DFR stands for diafiltration retentate, MP stands for mixed filtrate ( mixed permeate) and NSDS means non-sugar dissolved solids.

Na obr. 2 je řepa macerována šťávou z druhého stupně extraktoru. Macerovaná řepa se přivádí do prvního stupně extraktoru a šťáva z tohoto stupně se dodává do ultrafiltračního systému. Kaše z prvního stupně se pohybuje skrz několik stupňů extraktoru až se extrahuje téměř všechen cukr (99,5 %). V posledním stupni extraktoru se přivádí čerstvá voda. Extrahovaná šťáva se zpracovává ultrafiltrací, aby se získalo 90 % šťávy jako ultrafiltrát. Ultrafiltrační zbytek se diafiltruje s takovým objemem čerstvé vody, který činí pětinásobek jeho objemu. Kombinovanou ultrafiltrací a diafiltrací se získává kolem 99,5 % cukru obsaženého ve vstupu.In Fig. 2, the beets are macerated with juice from the second stage of the extractor. The macerated beet is fed to the first stage of the extractor and the juice from this stage is fed to the ultrafiltration system. The slurry from the first stage moves through several stages of the extractor until almost all the sugar (99.5%) is extracted. Fresh water is fed in the last stage of the extractor. The extracted juice is processed by ultrafiltration to obtain 90% juice as ultrafiltrate. The ultrafiltration residue is diafiltered with a volume of fresh water which is five times its volume. Combined ultrafiltration and diafiltration yield about 99.5% of the sugar in the feed.

U způsobu podle obrázku 2 se dá provést několik zlepšení. Vlhká kaše se dá vylisovat, aby se snížil obsah vlhkosti na kolem 80 %, a vylisovaná voda se dá použít k tomu, aby se jí nahradila část čerstvé vody, používané při extrakci. Diafiltrační filtrát z pozdějších stádií by se také mohl použít k náhradě části čerstvé vody v extrakčním procesu. Tyto úpravy sníží zatížení při následujících jednotkových operacích jako je sušení nebo doprava kaše a reversní osmóza nebo odpařování šťávy, ale tato opatření snižují účinnost extrakčního procesu a vyžadují více stupňů.In the method of Figure 2, several improvements can be made. The wet slurry can be pressed to reduce the moisture content to about 80%, and the pressed water can be used to replace some of the fresh water used in the extraction. The later stage diafiltration filtrate could also be used to replace some of the fresh water in the extraction process. These treatments will reduce the load on subsequent unit operations such as drying or conveying the slurry and reverse osmosis or evaporating the juice, but these measures reduce the efficiency of the extraction process and require more steps.

I když způsob podle předmětného vynálezu může být provozován v šaržovitém režimu, je zvláště vhodný pro kontinuální provoz.While the method of the present invention can be operated in batch mode, it is particularly suitable for continuous operation.

Jiné provedení vynálezu je znázorněno na obr. 3. Řepa přicházející z pole se skladuje ve skladovací oblasti 110. U tohoto způsobu se zpravidla používá čerstvá řepa, ale také se dá používat zmrzlá řepa. Řepa ze skladovací oblasti se plaví konvenčním zařízením na praní řepy, ve kterém se odstraňují nečistoty s povrchu řepy.Another embodiment of the invention is shown in Fig. 3. Beet coming from the field is stored in the storage area 110. In this method, fresh beet is generally used, but frozen beet can also be used. The beet from the storage area is floated by a conventional beet washing machine in which impurities are removed from the beet surface.

Opraná řepa je vedena dopravním zařízením do maceračního aparátu. Macerační aparát může zahrnovat například jeden nebo více kladivových mlýnů 112 a jeden nebo více drtičů 114. Vhodné kladivové mlýny 112 mohou používat sadu kývajících se břitů namontovaných na vertikálním hřídeli, které protlačují řepný materiál skrz výstupní síto. Další vhodný typ ·· »··» •« « ·· ·· • · » · · · ···· * · · « a ··* · Λ · • · · « ·····«· * » • · · · » ··· ·««« ut »» · »· ·»·· kladivového mlýnu 112 používá pevné břity. Další vhodný macerační aparát zahrnuje jeden nebo více diskových mlýnů, které používají disky jako primární desintegrační zařízení. Disky v sobě mají s výhodou drážky k usnadnění macerace. Disky mohou být horizontálně nebo vertikálně polohovatelné. Rovněž je možné používat jak diskové mlýny, tak i kladivové mlýny, zapojené za sebou (například tak, že za kladivovým mlýnem následuje diskový desintegrační mlýn) nebo je možné mít jenom jeden typ mlýnů, tj. kladivový mlýn.The washed beet is led through a conveyor to the maceration apparatus. The maceration apparatus may comprise, for example, one or more hammer mills 112 and one or more crushers 114. Suitable hammer mills 112 may use a set of rocking blades mounted on a vertical shaft that push the beet material through the outlet screen. Another suitable type · »a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a The hammer mill 112 uses fixed blades. Another suitable maceration apparatus includes one or more disk mills that use disks as the primary disintegration device. The disks preferably have grooves therein to facilitate maceration. The discs may be horizontally or vertically adjustable. It is also possible to use both disc mills and hammer mills connected in series (for example by a hammer mill followed by a disc disintegration mill) or it is possible to have only one type of mills, i.e. a hammer mill.

Částečně macerovaná řepa vystupující z kladivového mlýnu 112 může procházet drtičem 114, ve kterém je řepný materiál dále macerován. Macerovaný materiál opouštějící drtič zahrnuje kaši (tj. vláknitý materiál z řepy) a vodnou kapalinu, která obsahuje sacharózu, jakož i jiné látky. Proudy 116 a 118 na straně šťávy mohou být odebírány z výstupu kladivového mlýnu 112 a drtiče 114 a recyklovány do vstupu do těchto aparátů. To zvyšuje tok kapaliny skrz kladivový mlýn 112 a drtič 114 a napomáhá to unášení pevné části řepy.The partially macerated beet emerging from the hammer mill 112 may pass through a crusher 114 in which the beet material is further macerated. The macerated material exiting the crusher comprises slurry (i.e. beet fiber) and an aqueous liquid containing sucrose as well as other substances. Juice side streams 116 and 118 may be withdrawn from the outlet of the hammer mill 112 and crusher 114 and recycled to the inlet of these apparatuses. This increases the flow of liquid through the hammer mill 112 and the crusher 114 and helps to drive the solid part of the beet.

Macerovaný materiál opouštějící drtič 114 prochází děličkou 120 na oddělování kapaliny od vláknité kaše. Dělička 120 může být vhodně odstředivka, filtr, nebo síto (např. rotační nebo vibrační síto nebo síto typu Dorr-Oliver DSM), nebo kombinace dvou nebo více takových aparátů. U provedení způsobu znázorněného na obr. 3 zahrnuje dělička 120 odstředivku, která vytváří proud kaše 122 a proud šťávy 124. Kaše prochází skrz řadu prvních sít 126 a druhých sít 128 s protiproudým tokem vodné kapaliny, napomáhajících odstraňovat zbytky sacharózy z kaše. Tato síta 126 a 128 mohou být rotační, vibrační nebo DSM síta. Protiproudý tok se dosahuje zavedením proudu 130 vody do odstředivky 134 na druhém konci série sít 126 a 128. Proud kaše 132 vystupující z koncového druhého síta 128 potom prochází do odstředivky 134, ve které se odděluje materiál kaše 136 s nízkým obsahem vody a získaná šťáva 138, přičemž druhá uvedená se vede v protiproudu do kaše skrz řadu druhých sít 128 a prvních sít 126. Tato odstředivka 134 odslaďuje kaši. Kapalina 119 může být odtahována od jednoho ze sít, obvykle od prvního síta 126, a vedena do proudu šťávy před odstředivku 120. Popřípadě může být ke šťávě přidávána přísada proti pěnění proudy vláken, aby se snížilo pěnění.The macerated material exiting the crusher 114 passes through a divider 120 to separate the liquid from the fibrous slurry. Suitably, the divider 120 may be a centrifuge, filter, or screen (eg, a rotary or vibrating screen, or a Dorr-Oliver DSM screen), or a combination of two or more such apparatuses. In an embodiment of the method illustrated in FIG. 3, the divider 120 comprises a centrifuge that produces a slurry stream 122 and a juice stream 124. The slurry passes through a series of first sieves 126 and second sieves 128 with countercurrent flow of aqueous liquid to help remove sucrose residues from the slurry. These screens 126 and 128 may be rotary, vibratory or DSM screens. The countercurrent flow is achieved by introducing a water stream 130 into the centrifuge 134 at the other end of the series of sieves 126 and 128. The slurry stream 132 exiting the second end sieve 128 then passes to the centrifuge 134 where the low water slurry material 136 and juice obtained 138 the latter being fed in countercurrent to the slurry through a series of second sieves 128 and first sieves 126. This centrifuge 134 debugs the slurry. Liquid 119 may be withdrawn from one of the sieves, usually from the first sieve 126, and passed into the juice stream before the centrifuge 120. Optionally, an anti-foaming additive may be added to the juice by streams of fibers to reduce foaming.

U kaše 136 s nízkým obsahem vody se část její zbývající vody a sacharózy odstraňuje v lisu 140. Proud 142 vody z lisu 140 se recykluje do jednoho ze sít 128. Zbývající vlákno 144, které zůstává po lisování se může použít jako krmivo pro zvířata.For the low water slurry 136, a portion of its remaining water and sucrose is removed in the press 140. The water stream 142 from the press 140 is recycled to one of the sieves 128. The remaining fiber 144 remaining after compression can be used as animal feed.

Do proudu 124 šťávy vystupujícího z odstředivky 120 se může popřípadě vpouštět proud 146 vzduchu. Ten bude oxidovat barvící materiály ve šťávě, např. to povede k zvýšení zbarvení z 8000 to 16 000), což napomáhá při vytváření zpolymerováných barevných tělísek a tím to «· ··«» •·9« · · · * · » * • « · A «««·«·· * * ···· ··· ·«»· »99 ·· * ·» »»*· usnadňuje odstraňování barevných tělísek při následující ultrafiltraci. Rovněž je možné vstřikovat proud 148 roztoku peroxidu vodíku navíc nebo namísto vpouštění vzduchu. Peroxid vodíku také napomáhá oxidaci a polymeraci barvotvorných materiálů. Alternativně by se mohl namísto peroxidu vodíku vstřikovat ozón. Teplota šťávy se v tomto bodu způsobu s výhodou zvyšuje ohřívačem 149, s výhodou na 60 až 93 °C (140 až 200 °F), ještě výhodněji na 71 až 85°C(160až 185 °F).Optionally, an air stream 146 may be admitted into the juice stream 124 exiting the centrifuge 120. This will oxidize the coloring materials in the juice (eg, it will increase the coloration from 8000 to 16 000), which helps in the formation of polymerized color bodies and hence the "9" · · · · · Ňuje usnad ňuje ňuje ňuje ňuje ňuje ňuje ňuje · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · It is also possible to inject a stream 148 of hydrogen peroxide solution in addition to or instead of injecting air. Hydrogen peroxide also aids the oxidation and polymerization of color-forming materials. Alternatively, ozone could be injected instead of hydrogen peroxide. The temperature of the juice at this point in the process is preferably raised by the heater 149, preferably to 60 to 93 ° C (140 to 200 ° F), even more preferably to 71 to 85 ° C (160 to 185 ° F).

Ohřátá šťáva může být před první ultrafiltraci předfiltrována, aby se dále snížil již nízký obsah vláken. Předfiltrace se dá provést například rotováním vibračního síta 150. Filtr nebo síto 150 má s výhodou velikost ok 30 až 100 μιη a odstraňuje hmotnostně vzato většinu vláken a kalu zůstávajícího ve šťávě.The heated juice may be pre-filtered prior to the first ultrafiltration to further reduce the already low fiber content. Pre-filtration can be accomplished, for example, by rotating the vibrating screen 150. The filter or screen 150 preferably has a mesh size of 30 to 100 μιη and removes, by weight, most of the fibers and sludge remaining in the juice.

Ohřátá a přecezená šťáva 152 může mít popřípadě své pH nastaveno přidáním proudu 154, který zahrnuje například vodný roztok hydroxidu sodného, hydroxidu vápenatého nebo uhličitanu hořečnatého. Toto nastavení pH napomáhá zabránit inverzi cukrů, která může nastat při zvýšené teplotě. Pro nastavení pH mohou být použity rovněž jiné chemikálie, jako kapalný hydroxid draselný nebo granulovaný uhličitan sodný nebo draselný. Hodnota pH šťávy po tomto krokuje s výhodou v rozmezí 6,0 až 8,0, výhodněji v rozmezí 6,5 až 7,5.The heated and crushed juice 152 may optionally have its pH adjusted by adding a stream 154 that includes, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide, calcium hydroxide, or magnesium carbonate. This pH adjustment helps to prevent the inversion of sugars that can occur at elevated temperature. Other chemicals, such as liquid potassium hydroxide or granular sodium or potassium carbonate, may also be used to adjust the pH. The pH of the juice after this step is preferably in the range of 6.0 to 8.0, more preferably in the range of 6.5 to 7.5.

Šťáva po nastavení pH, která je zde nazývána šťávou 156 vstupující na ultrafiltraci se přivádí do styku s první ultrafiltrační membránou 158. Tato první ultrafiltrační membrána 158 je s výhodou trubkovitá nebo spirálová a s výhodou odřezává na molekulové hmotnosti nejméně 2000 daltonů a velikost pórů nemá větší než 0,1 pm, výhodněji odřezává na molekulové hmotnosti v rozmezí 4000 až 500 000 daltonů, nejvýhodněji v rozmezí 10 000 až 200 000.The juice after adjustment of the pH, referred to herein as the juice 156 entering the ultrafiltration, is contacted with the first ultrafiltration membrane 158. The first ultrafiltration membrane 158 is preferably tubular or spiral and preferably cuts to at least 2000 daltons and has a pore size of no more than 0.1 µm, more preferably cuts to molecular weights in the range of 4000 to 500,000 daltons, most preferably in the range of 10,000 to 200,000.

Ultrafiltrační krok vytváří první ultrafiltrační filtrát 160 a první ultrafiltrační zbytek 162. V tomto provedení způsobu se potom první ultrafiltrační zbytek 162 potom vede na první ultrafiltrační/diafiltrační membránu 164 s přídavkem vody 166. Tato ultrafiltrační/ diafiltrační membrána 164 může mít vhodně velikost pórů/odřezávání molekulové hmotnosti, které je přibližně stejné, jako je tomu u první ultrafiltrační membrány 158. Tato první diafiltrace 164 vytváří první diafiltrační filtrát 168 a první diafiltrační zbytek 170 (rovněž nazývaný melasa 1. proudu). Diafiltrace minimalizuje množství sacharózy ztracené v melase (tj. koncentrace sacharózy na bázi sušiny (dry solids basis, zkráceně dsb) je nižší v prvním diafiltračním zbytku 170 než ve vstupu 162. Je tomu třeba rozumět tak, že může existovat několik stupňů ultrafiltrace 158 anebo diafiltrace 164.The ultrafiltration step produces a first ultrafiltration filtrate 160 and a first ultrafiltration residue 162. In this embodiment of the method, the first ultrafiltration residue 162 is then passed to the first ultrafiltration / diafiltration membrane 164 with the addition of water 166. This ultrafiltration / diafiltration membrane 164 may suitably have a pore size / cut This first diafiltration 164 forms the first diafiltration filtrate 168 and the first diafiltration residue 170 (also called molasses 1 stream). Diafiltration minimizes the amount of sucrose lost in molasses (i.e., dry solids basis (dsb) concentration) is lower in the first diafiltration residue 170 than in the inlet 162. This is to be understood as having several stages of ultrafiltration 158 or diafiltration 164.

První ultafiltrát 160 bude mít zpravidla zbarvení 3000 až 10 000 icu. První ultrafiltrační *· ···· «· 4 44 ·4 · · · · Í • ·*<« 4 * ’ * 4 4 · « * · 4 * ···» 4 « « 4 • ,44¼ 4 « * • 444 4·· 4* · *· «»»· filtrát 160 a první diafiltrační filtrát 168 se kombinují tak, že se vytvoří nástřik 172 pro druhou ultrafiltrační membránu 174.The first ultafiltrate 160 will generally have a coloring of 3000 to 10,000 icu. First ultrafiltration 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 The filtrate 160 and the first diafiltration filtrate 168 are combined to form a feed 172 for the second ultrafiltration membrane 174.

Před druhou ultrafiltrací lze do šťávy 172 vstřikovat sířící proud 176. Tento proud 176 může zahrnovat například oxid siřičitý nebo siřičitanové, hydrosiřičitanové, metahydrosiřičitanové nebo dithionitové soli, jako je vodný roztok hydrosiřičitanu amonného nebo hydrosiřičitanu sodného (např. v koncentraci 35 až 65 %). S výhodou je zbytková hladina oxidu siřičitého ve šťávě po síření nejméně 100 mg/kg (ppm). Síření se může provádět v jednom nebo více místech způsobu, například v okamžiku řezání na plátky nebo macerování řepy, ve šťávě po jejím oddělení od kaše, ve vstupech na první a druhou filtraci nebo nanofiltraci anebo v nástřiku na odparku. Nejvýhodněji je síření prováděno v nástřiku na druhou ultrafiltrací. Toto síření zabrání zintenzivnění zbarvení, které jinak může nastat během operací membránové filtrace a odpařování. Lze použít i jiné antioxydanty, jakož i činidla proti pěnění.A sulfur stream 176 may be injected into the juice 172 before the second ultrafiltration. The stream 176 may include, for example, sulfur dioxide or a sulfite, hydrosulfite, metabisulfite or dithionite salt, such as an aqueous solution of ammonium bisulfite or sodium bisulfite (e.g. at a concentration of 35-65%). Preferably, the residual level of sulfur dioxide in the juice after sulfurization is at least 100 mg / kg (ppm). Sulfurization can be carried out at one or more points in the process, for example at the time of slicing or beet maceration, in the juice after separation from the slurry, in the inlets for the first and second filtration or nanofiltration, or in the evaporator feed. Most preferably, the sulfurization is carried out by spraying on the second ultrafiltration. This sulfurization will prevent intensification of coloration that otherwise can occur during membrane filtration and evaporation operations. Other antioxidants as well as anti-foaming agents may be used.

Druhá ultrafiltrační membrána 174 má s výhodou proveden řez na molekulové hmotnosti 500 až 5000, výhodněji 2000 až 4000. Druhá ultrafiltrace vytváří druhý ultrafiltrační filtrát 178 a druhý ultrafiltrační zbytek 180. Druhý ultrafiltrační zbytek 180 se potom mísí s druhým surovým materiálem 234, přičemž matečný louh se recykluje z druhé krystalizace bílého cukru a prochází skrz druhou ultrafiltrační/diafiltrační membránu 182 s přidanou vodou 184. Membrána použitá pro druhou diafiltraci může mít velikost pórů, tj. odřezávat na molekulové hmotnosti, která je nižší co do velikosti pórů, než jak je tomu u druhé ultrafiltrační membrány 174. Tím se odstraňuje rafinóza a dává se přednost membráně s velikostí pórů v rozmezí 500 až 1000 daltonů. Tímto krokem se vytváří druhý diafiltrační filtrát 188, který se mísí s druhým ultrafiltračním filtrátem 178 a vede se na nanofiltr 190, a druhý diafiltrační zbytek 186 (taktéž uváděný jako druhý proud melasy). U druhé ultrafiltrace 174 může existovat více než jeden stupeň membránové filtrace anebo druhá diafiltrace 182. Druhý ultrafiltrát 178 z druhé ultrafiltrace bude mít s výhodou barvu v rozsahu od 1500 do 3500, v některých případech i méně.The second ultrafiltration membrane 174 is preferably cut at a molecular weight of 500 to 5000, more preferably 2000 to 4000. The second ultrafiltration produces a second ultrafiltration filtrate 178 and a second ultrafiltration residue 180. The second ultrafiltration residue 180 is then mixed with the second raw material 234, the mother liquor. is recycled from the second crystallization of white sugar and passes through a second ultrafiltration / diafiltration membrane 182 with added water 184. The membrane used for the second diafiltration may have a pore size, i.e. cut to a molecular weight that is lower in pore size than it is. in the second ultrafiltration membrane 174. This eliminates raffinose and prefers a membrane with a pore size in the range of 500 to 1000 daltons. This step creates a second diafiltration filtrate 188, which is mixed with the second ultrafiltration filtrate 178 and passed to the nanofilter 190, and a second diafiltration residue 186 (also referred to as the second molasses stream). In the second ultrafiltration 174, there may be more than one membrane filtration step or a second diafiltration 182. The second ultrafiltrate 178 from the second ultrafiltration will preferably have a color ranging from 1500 to 3500, in some cases less.

Druhý diafiltrační filtrát 188 anebo první diafiltrační filtrát 168 se mohou popřípadě recyklovat do proudů diafiltrační vody.Optionally, the second diafiltration filtrate 188 or the first diafiltration filtrate 168 may be recycled to the diafiltration water streams.

Alternativně nebo navíc k ultrafiltrací či diafiltraci může být filtrační zbytek čištěn chromatografickou separací v systému separátoru se simulovaným pohyblivým ložem. Je to znázorněno na obr. 4. Tento chromatografícký separátor 236 je s výhodou vícestupňová jednotka se třemi až dvaceti stupni, výhodněji s deseti stupni. Má s výhodou tři řezy produktu, jeden z nich je převážně sacharózový proud 237, další je převážně rafinózový a popele a třetí tvoří převážně organický materiál, včetně organických kyselin. Dva nesascharózové proudy se dají mísit, aby se získal směsný proud uváděný jako druhý melasový proud 186. Pryskyřice používaná v separátoru je s výhodou silně kyselá kationtová pryskyřice. Sacharózový proud 237 se mísí s nástřikem do odparky. Alternativně by se dal přidat do nástřiku elektrodialýzy 192 nebo do iontové výměny 194 v závislosti na stupni odstranění nečistot.Alternatively, or in addition to ultrafiltration or diafiltration, the filter residue may be purified by chromatographic separation in a simulated moving bed separator system. This is illustrated in FIG. 4. This chromatographic separator 236 is preferably a multistage unit with three to twenty stages, more preferably ten stages. It preferably has three product sections, one of which is predominantly sucrose stream 237, the other is predominantly raffinose and ash, and the third is predominantly organic material, including organic acids. The two non-sucrose streams can be mixed to obtain a mixed stream referred to as the second molasses stream 186. The resin used in the separator is preferably a strongly acidic cationic resin. The sucrose stream 237 is mixed with the feed into the evaporator. Alternatively, it could be added to the electrodialysis spray 192 or to the ion exchange 194 depending on the degree of impurity removal.

Druhý ultrafiltrační filtrát 178 se potom čistí nanofiltrací a popřípadě také iontovou výměnou anebo elektrodialýzou v jakémkoliv vzájemném pořadí. U provedení znázorněného na obr. 3 se ultrafiltrovaná šťáva 178 nejprve vede na nanofiltraci 190 po které následuje elektrodialýza 192 a změkčování 194 iontovou výměnou. I když se může pořadí těchto tří operací měnit, zpravidla je výhodné provádět elektrodialýzu po nanofiltraci.The second ultrafiltration filtrate 178 is then purified by nanofiltration and optionally also by ion exchange or electrodialysis in any order. In the embodiment shown in Figure 3, ultrafiltered juice 178 is first passed to nanofiltration 190 followed by electrodialysis 192 and softening 194 by ion exchange. While the order of these three operations may vary, it is generally preferred to carry out electrodialysis after nanofiltration.

Nástřik na nanofiltrační membránu zpravidla zahrnuje kolem 84 % sacharózy, 3 až 6 % popele a kolem 0,5 až -4,0 % inverzního cukru (vše hmotnostně na bázi sušiny). Nanofiltrační membrána 190 rozděluje nástřik na nanofiltrační filtrát 196 (také nazývaný třetí proud melasy) a nanofiltrační zbytek 191, který bude obsahovat většinu sacharózy z řepy. Nanofiltrační filtrát s výhodou obsahuje nejméně 30 až 60 % hmotn. popela (hlavně Na, K, a Cl), nejméně 30 až 50 % hmotn. invertovaného cukru (glukózy a firuktózy), a nejméně 25 až 50 % hmotn. betainu přítomného v nanofiltračním nástřiku 178. Nanofiltrací se dosáhne určitého snížení barevnosti při přechodu z nástřiku na nanofiltraci na retentát. Typický nanofiltrační filtrát bude zahrnovat 20 % sacharózy, 25 % popele, 20 % invertního cukru, 8 % betainu a 25 % jiných organických látek (vztaženo na hmotnost sušiny). Nanofiltrační zbytek 191 s výhodou obsahuje nejméně 89 až 91 % hmotn. (vztaženo na bázi sušiny) sacharózy a bude mít koncentraci 15 až 28 Brix. I když nanofiltrace může účinně odstraňovat draslík, neodstraňuje velkou část přítomné kyseliny citrónové, kyseliny šťavelové a kyseliny jablečné.The nanofiltration membrane coating typically comprises about 84% sucrose, 3-6% ash and about 0.5-4.0% inverse sugar (all on a dry weight basis). The nanofiltration membrane 190 divides the feed into a nanofiltration filtrate 196 (also called a third molasses stream) and a nanofiltration residue 191 that will contain most of the sucrose from the beet. The nanofiltration filtrate preferably comprises at least 30 to 60 wt. % ash (mainly Na, K, and Cl), at least 30 to 50 wt. % of inverted sugar (glucose and fiructose), and at least 25 to 50 wt. of betaine present in the nanofiltration feed 178. Nanofiltration achieves some reduction in color when switching from feed to nanofiltration to retentate. A typical nanofiltration filtrate will include 20% sucrose, 25% ash, 20% invert sugar, 8% betaine and 25% other organic matter (based on dry weight). The nanofiltration residue 191 preferably comprises at least 89 to 91 wt. (on a dry weight basis) of sucrose and will have a concentration of 15-28 Brix. Although nanofiltration can effectively remove potassium, it does not remove much of the citric acid, oxalic acid and malic acid present.

Nanofiltrační zbytek 191 se potom dále čistí elektrodialýzou 192. která odstraňuje další popel a různé organické kyseliny a jiné nečistoty, včetně některých, které způsobují nežádoucí zbarvení. Elektrodialýza zabezpečuje dobré odstraňování kyseliny šťavelové a kyseliny jablečné, přičemž celkové odstranění popela Činí zpravidla přes 40 %. Proud 198 nečistot z elektrodialýzy je zkombinován s proudy 170, 186 a 196 tak, aby se vytvořil proud 200 melasového produktu.The nanofiltration residue 191 is then further purified by electrodialysis 192, which removes additional ash and various organic acids and other impurities, including some, which cause undesired discoloration. Electrodialysis ensures good removal of oxalic acid and malic acid, the total ash removal being generally over 40%. The electrodialysis impurity stream 198 is combined with the streams 170, 186, and 196 to form a molasses product stream 200.

I když elektrodialýza může dosahovat dobré odstranění draslíku, zpravidla neodstraňuje vysoké procento hořčíku, který je přítomen. Proto se vyčištěná šťáva 193 z elektrodialýzy, která zpravidla obsahuje 92 až 94 % sacharózy, vztaženo na bázi sušiny, potom s výhodu změkčuje na jednotce 194 iontové výměny, která obsahuje nejméně jednu iontoměničovou pryskyřici. Dává se přednost silné kationtoměničové pryskyřici založené na gelové nebo makroporézní matrici, se zesíťováním v rozsahu od 4 do 10 %. Například se jedná o pryskyřice jako jsou Amberlite IR120 nebo Purolite C 100 od firmy Rohm & Haas. Používají se v sodné nebo draselné formě. Primární účel tohoto kroku je odstranit dvojmocné kationty, jako je Ca a Mg, a nahradit je jednomocnými kationty, jako jsou K a Na. Tento krok iontové výměny s výhodou odstraňuje nejméně 95 % hmotn. přítomného Ca a Mg.Although electrodialysis can achieve good potassium removal, it generally does not remove the high percentage of magnesium present. Therefore, the purified electrodialysis juice 193, which typically contains 92 to 94% sucrose based on dry matter, is then preferably softened on an ion exchange unit 194 containing at least one ion exchange resin. A strong cation exchange resin based on a gel or macroporous matrix is preferred, with crosslinking in the range of 4 to 10%. For example, resins such as Amberlite IR120 or Purolite C 100 from Rohm & Haas. They are used in sodium or potassium form. The primary purpose of this step is to remove divalent cations such as Ca and Mg and replace them with monovalent cations such as K and Na. This ion exchange step preferably removes at least 95 wt. Ca and Mg present.

Vyčištěná šťáva 202 z iontové výměny, která s výhodou zahrnuje více než 92 % sacharózy (na bázi sušiny), se potom vede do jedné nebo více odparek 204, ve kterých se vytvoří koncentrovaný sirup 206 , např. s obsahem 75 % sušiny, odstraněním podstatné části vody. Popřípadě se dá do odparky 200 vstřikovat sířící proud 205. Sirup má během odpařování s výhodou pH 6,5 až 7,5 a teplotu 71 až 82 °C (160 až 180 °F).The purified ion exchange juice 202, which preferably comprises more than 92% sucrose (dry basis), is then passed to one or more of the evaporators 204 to form a concentrated syrup 206, e.g. containing 75% dry matter, by removing substantially parts of water. Optionally, a sulfur stream 205 can be injected into evaporator 200. The syrup preferably has a pH of 6.5 to 7.5 and a temperature of 71 to 82 ° C (160 to 180 ° F) during evaporation.

Koncentrovaný sirup 206 se přivádí do prvního krystalizátoru 208, ve kterém se vyvaří voda a vytvoří se první skupina 210 vysrážených krystalů bílého cukru. Krystaly 210 se odstředí na odstředivce 212. properou se vodou, aby se odstranila zbývající kapalina a zbývající produkt je bílý cukr 214 (koncentrace sacharózy je 99,95 %). Matečný louh 216 zbývající po první krystalizaci a odstředění (zpravidla obsahující 84 až 88 % sacharózy na bázi sušiny) se přivádí do druhého krystalizátoru 218, ve kterém se vytváří druhá skupina 220 krystalů bílého cukru. Krystaly se také odstřeďují v odstředivce 222, aby se vytvořil bílý cukr 224. U způsobů zpracování řepy podle známého stavu techniky byly krystaly vytvořené při druhé krystalizaci rozpuštěny a recyklovány nástřiku, protože nebyly dostatečně čisté, aby se daly prodat jako bílý cukr. Předmětný vynález dokáže dosáhnout dvou skupin vysoce čistého bílého cukru díky lepším čisticím schopnostem. U zvláště výhodného provedení bude krystalizovaná sacharóza (214 a 224) zahrnovat méně než 0,015 % hmotn. popele, výhodněji méně než 0,01 % popele a zbarvení menšího než 35 icu.The concentrated syrup 206 is fed to a first crystallizer 208 in which water is boiled to form a first group 210 of precipitated white sugar crystals. The crystals 210 are centrifuged on a centrifuge 212. washed with water to remove the remaining liquid and the remaining product is white sugar 214 (sucrose concentration 99.95%). The mother liquor 216 remaining after the first crystallization and centrifugation (typically containing 84-88% solids based sucrose) is fed to a second crystallizer 218, in which a second group 220 of white sugar crystals is formed. The crystals are also centrifuged in a centrifuge 222 to form white sugar 224. In the prior art beet processing methods, the crystals formed in the second crystallization were dissolved and recycled because they were not pure enough to be sold as white sugar. The present invention is capable of achieving two groups of high purity white sugar due to better cleaning properties. In a particularly preferred embodiment, the crystallized sucrose (214 and 224) will comprise less than 0.015 wt. ash, more preferably less than 0.01% ash and less than 35% coloration.

Matečný louh 234 zbývající po druhé krystalizaci (také uváděný jako greens nebo jets, a zpravidla obsahující kolem 80 % sacharózy na bázi sušiny) se dá recyklovat, například do druhé ultrafiltrace/diafiltrace 182. Popřípadě může být tento surový recyklovaný proud veden přes čistící jednotku aby se odstranila rafinóza. Toto čištění se dá provádět chromatografickou separací rafinózy (viz obr. 4) (rovněž to vede k ředění surového materiálu na 60 Brix), nebo alternativně enzymatickým strávením rafinózy 228 (viz obr. 3). S výhodou je-li toto čištění 228 zahrnuto do procesu, tak se koncentrace rafinózy v surovém materiálu sníží na úroveň, která není větší než kolem 1.0 % na bázi sušiny. Enzym používaný k hydrolýze rafinózy je a-galaktosidáza (melibiáza), která štěpí rafinózu na sacharózu a galaktózu. Dá se to provádět várkově v míchané nádrži reaktoru při 50 °C.The mother liquor 234 remaining after the second crystallization (also referred to as greens or jets, and typically containing about 80% solids based sucrose) can be recycled, for example, to a second ultrafiltration / diafiltration 182. Alternatively, the crude recycle stream can be passed through a purification unit to the raffinose was removed. This purification can be accomplished by chromatographic separation of raffinose (see Figure 4) (also leading to dilution of the raw material to 60 Brix), or alternatively by enzymatic digestion of raffinose 228 (see Figure 3). Preferably, if this purification 228 is included in the process, the raffinose concentration in the raw material is reduced to a level not greater than about 1.0% on a dry matter basis. The enzyme used to hydrolyze raffinose is α-galactosidase (melibiasis), which cleaves raffinose into sucrose and galactose. This can be carried out batchwise in a stirred tank reactor at 50 ° C.

Způsob podle předmětného vynálezu může zahrnovat více fází ultrafiltrace, nanofiltrace, diafiltrace, iontové výměny anebo elektrodialýzy. Například první ultrafiltrace znázorněná na obr. 3 by mohla probíhat ve dvou a více stupních ultrafiltrace namísto toho, aby se prováděla skrz jedinou membránu. Odborníkům v oboru bude zřejmé, že je rovněž možných mnoho jiných variací konkrétního provedení znázorněného na obrázku. Rovněž by mělo bát zřejmé, že způsob se dá provádět při řadě teplot a jiných podmínkách způsobu.The process of the present invention may comprise multiple stages of ultrafiltration, nanofiltration, diafiltration, ion exchange and / or electrodialysis. For example, the first ultrafiltration shown in Fig. 3 could take place in two or more ultrafiltration stages instead of being performed through a single membrane. It will be apparent to those skilled in the art that many other variations of the particular embodiment illustrated in the figure are also possible. It should also be understood that the process can be carried out at a variety of temperatures and other process conditions.

Další provedení vynálezu jsou znázorněna na obr, 5 a obr. 6. Řepa, která byla dopravena z pole se skladuje ve skladovací oblasti 110. U těchto provedení způsobu se zpravidla používá čerstvá řepa, ale dá se také použít zmrzlá řepa. Řepa ze skladovací oblasti se plaví do konvenčního aparátu na praní řepy, ve kterém se odstraní špína s povrchu řepy. Opraná řepa se může nařezat na řízky, které mají například tloušťku 0,6 cm, v řezacím aparátu 112.Further embodiments of the invention are illustrated in Figs. 5 and 6. Beets that have been transported from the field are stored in the storage area 110. In these embodiments of the method, fresh beet is generally used, but frozen beet can also be used. The beet from the storage area sails to a conventional beet washing machine in which dirt is removed from the beet surface. The washed beet may be cut into cuttings, for example having a thickness of 0.6 cm, in the cutting apparatus 112.

Na řízky nařezaná řepa je unášena dopravním aparátem k difuzéru 114. Extrakce šťávy se provádí tak, že se nechá cukr difundovat skrz přírodní stěny buněk řepy. Stěny buněk umožňují, aby cukry a jiné nízkomolekulámí látky procházely skrz, ale zabraňují průchodu vysokomolekulárních sloučenin. Tento selektivní difuzní proces má dvě výhody. Zadržení vysokomolekulárních sloučenin napomáhá vytvářet šťávu o vysoké čistotě. Rovněž to snižuje potíže s filtrací, které jsou způsobovány polysacharidy a proteiny, které zahrnují vysokomolekulámí látky. Pevný materiál 122, který zůstane po difúzi, se vede do lisovacího aparátu 126, ve kterém se získá další šťáva, která může být recyklována do difuzéru 114. Pevné látky, které zůstanou po vylisování mají vysoký obsah vlákniny a dají se použít jako krmivo pro dobytek.The pulp-cut beets are carried by the conveying apparatus to the diffuser 114. The extraction of the juice is carried out by allowing the sugar to diffuse through the natural walls of the beet cells. Cell walls allow sugars and other low molecular weight substances to pass through, but prevent the passage of high molecular weight compounds. This selective diffusion process has two advantages. Retention of high molecular weight compounds helps to produce high purity juice. It also reduces the filtration problems caused by polysaccharides and proteins that include high molecular weight substances. The solid material 122 that remains after diffusion is passed to a press apparatus 126, in which additional juice is obtained which can be recycled to the diffuser 114. The solids remaining after pressing have a high fiber content and can be used as cattle feed .

Zbytek procesů, které jsou znázorněny na obr. 5 a 6 jsou stejné, jako procesy popsané ve spojitosti s obr. 3 a 4.The rest of the processes illustrated in Figures 5 and 6 are the same as those described in connection with Figures 3 and 4.

U předmětného vynálezu se dá použít řada uspořádání membrány, včetně například spirálových, z dutých vláken a trubicových membrán. Tyto membrány se dají vyrobit z řady materiálů včetně polymerů, keramiky, uhlíku a sintrované nerezavějící oceli. Membrány, které mají záporný povrchový náboj, jsou zvláště výhodné, protože většina látek, které se mají odmítnout, je nabita záporně.A variety of membrane arrangements can be used in the present invention, including, for example, spiral, hollow fiber, and tubular membranes. These membranes can be made from a variety of materials including polymers, ceramics, carbon and sintered stainless steel. Membranes having a negative surface charge are particularly advantageous since most substances to be rejected are negatively charged.

Část zařízení používaného u předmětného způsobu je konvenční a dobře známa osobám majícím běžné znalosti v tomto oboru, jako je zařízení na praní řepy a odparky. Aparát na macerování řepy je komerčně dostupný od dodavatelů jako jsou firmy Bepex Reitz (Santa Rosa, Kalifornie, USA), Andriz Sprout Bauer (Philadelphia, Pennsylvanie, USA) a The Fitzpatrick Company (Elmhurst, Illinois, USA). Aparát na difúzi řepy je komerčně dostupný od dodavatelů jako jsou firmy BMA (Braunschweig, Německo) a Silver Engineering (Colorado Springs, Colorado, USA). Odstředivý extrakční aparát je dostupný od firem Dorr Oliver (Milford, Connecticut, USA), Western States Machine Company (Hamilton, Ohio, USA) a Silver-Weibull (Hasslehom, Švédsko). Vhodné membránové filtrační systémy jsou dostupné od dodavatelů jako jsou Koch Membrane Systems, lne. (Wilmington, Massachusetts, USA), Osmonics, lne. (Minnetonka, Minnesota, USA), PCI (UK) a SCT (Francie). Vhodné iontoměničové zařízení a pryskyřice jsou k dostání od firem Prosep (Roscoe, Illinois, USA), IWT (Rockford, Illinois, USA), Purolite (Philadelphia, Pennsylvania, USA) a Dow Chemical (Midland, Michigan, USA). Vhodné elektrodialýzní zařízení je dostupné od firem Eurodia (Paris, Francie) a Ameridia (Somerset, New Jersey, USA). Vhodné chromatografické separační zařízení je dostupné od firem Prosep (Roscoe, Illinois, USA) a Applexion (Paris, Francie). Vhodné enzymy pro trávení rafinózy jsou dostupné od firem Novo (Dánsko) nebo Hokkaido Sugar Co (Japonsko).Part of the apparatus used in the present process is conventional and well known to those of ordinary skill in the art, such as beet and evaporator washing machines. The beet maceration apparatus is commercially available from suppliers such as Bepex Reitz (Santa Rosa, California, USA), Andriz Sprout Bauer (Philadelphia, Pennsylvania, USA) and The Fitzpatrick Company (Elmhurst, Illinois, USA). The beet diffusion apparatus is commercially available from suppliers such as BMA (Braunschweig, Germany) and Silver Engineering (Colorado Springs, Colorado, USA). The centrifugal extraction apparatus is available from Dorr Oliver (Milford, Connecticut, USA), the Western States Machine Company (Hamilton, Ohio, USA) and Silver-Weibull (Hasslehom, Sweden). Suitable membrane filtration systems are available from suppliers such as Koch Membrane Systems, Inc. (Wilmington, Massachusetts, USA), Osmonics, Inc. (Minneton, Minnesota, USA), PCI (UK) and SCT (France). Suitable ion exchange equipment and resins are available from Prosep (Roscoe, Illinois, USA), IWT (Rockford, Illinois, USA), Purolite (Philadelphia, Pennsylvania, USA) and Dow Chemical (Midland, Michigan, USA). Suitable electrodialysis equipment is available from Eurodia (Paris, France) and Ameridia (Somerset, New Jersey, USA). A suitable chromatographic separation device is available from Prosep (Roscoe, Illinois, USA) and Applexion (Paris, France). Suitable raffinose digestive enzymes are available from Novo (Denmark) or Hokkaido Sugar Co (Japan).

Rovněž by bylo možné zahrnout do procesu úpravu určitým množstvím vápna anebo saturaci oxidem uhličitým, ale v současnosti se dává přednost provozování procesu bez kontaktování vstupní šťávy nebo filtrátů s vápnem nebo oxidem uhličitým, aby se prováděla saturace oxidem uhličitým. Vápno nebo oxid uhličitý se dají přidat jako zásady.It would also be possible to include treatment with a certain amount of lime and / or carbonation in the process, but it is currently preferred to operate the process without contacting the inlet juice or filtrates with lime or carbon dioxide to effect carbonation. Lime or carbon dioxide can be added as bases.

Příklad 1Example 1

Čeření vytlačené šťávyFinishing of extruded juice

Macerovaná kaše řepy byla smíchána s vodou a vylisována v látkových pytlích, aby se vytvořil vzorek vytlačené šťávy. Tento vzorek byl upraven hydroxidem sodným, ohřát a použit v řadě ultrafiltračních pokusů. V pokusu byly použity dvě rozdílné spirálové ultrafiltrační membrány, typ NTR 7410 od firmy Hydranautics a typ HFK 131 od firmy Koch. Pokusy dávaly uspokojivé průtoky, vyšší než u srovnávacích pokusů s konvenční difuzní řepnou šťávou.The macerated beet slurry was mixed with water and pressed in fabric bags to form a squeezed juice sample. This sample was treated with sodium hydroxide, heated and used in a number of ultrafiltration experiments. Two different spiral ultrafiltration membranes were used in the experiment, type NTR 7410 from Hydranautics and type HFK 131 from Koch. The experiments gave satisfactory flow rates, higher than in the comparative experiments with conventional diffuse beet juice.

• * • · « · · · · ·· ······· · · • · · · · · •· · ·· ····• • «· · * * * * * * * * * * * * * *

Tabulka 2: Ultrafiltrace vytlačené šťávy - parametry pokusu a tokyTable 2: Ultrafiltration of extruded juice - experiment parameters and flows

Pokus č. Experiment no. Předúprava Pretreatment Typ membrány Type membranes Podmínky pokusu Experiment conditions Výsledky pokusu Experiment results Teplota °C (°F) Temperature ° C (° F) Tlak kPa (PSIG) Pressure kPa (PSIG) Výtěžek (%) Yield (%) Tok lmh Flow lmh 1 1 NaOH - teplo NaOH - heat Spirálová Spiral 66(150) 66 (150) 483 (70) 483 (69) 86 86 30 30 2 2 NaOH - teplo NaOH - heat Spirálová Spiral 66(150) 66 (150) 483 (70) 483 (69) 86 86 25 25

Došlo k podstatnému snížení RDS (refractometric dry solids, tj. refraktometricky měřeného obsahu sušiny) a k velmi podstatnému zvýšení čistoty sacharózy po průchodu membránami. Obě membrány nepropustily více než 99 % z hodnoty zbarvení. Zvýšení čistoty sacharózy a oddělení zbarvujících látek během těchto pokusů bylo mnohem vyšší, než jak tomu bylo u srovnatelných pokusů s konvenční difuzní řepnou šťávou.There was a significant decrease in refractometric dry solids (RDS) and a very significant increase in the purity of sucrose after passing through the membranes. Both membranes did not leak more than 99% of the staining value. The increase in sucrose purity and color separation during these experiments was much higher than in comparable experiments with conventional diffuse beet juice.

Tabulka 3: Ultrafiltrace vytlačené šťávy - separační parametryTable 3: Ultrafiltration of extruded juice - separation parameters

Pokus č. Try C. Výtě -žek (%) Howling -žek (%) RDS (%) RDS (%) Sacharóza (% RDS) Sucrose (% RDS) Zbarvení Coloring nástřik spraying zbytek residue filtrát filtrate nástřik spraying zbytek residue filtrát filtrate nástřik spraying zbytek residue filtrát filtrate 1 1 86 86 8,9 8.9 10,0 10.0 7,7 7.7 85,8 85.8 78,4 78.4 91,1 91.1 67 256 67 256 158 785 158 785 925 925 2 2 86 86 8,9 8.9 10,0 10.0 7,8 7.8 85,8 85.8 78,4 78.4 90,6 90.6 67 256 67 256 158 785 158 785 1138 1138

Příklad 2Example 2

Byl proveden pokus s macerací řepy s použitím Bauerova atmosférického diskového rafinačního aparátu. Tento stroj má dva 30 cm (12) disky s nastavitelnou mezerou, jedním stacionárním diskem a dalším diskem poháněným 45 kW (60 hp) motorem. V pokusu bylo « · ···· · · · · · · · • · * · ······· · · • ···· ··· ······· ·· · · · ···· použito asi 20 kg řepy. Řepa byla nasekána na 1,9 cm (3/4) kousky, aby byla vhodná pro šnekový podavač.An experiment was performed with beet maceration using Bauer's atmospheric disk refining apparatus. This machine has two 30 cm (12) adjustable gap discs, one stationary disc and another 45 kW (60 hp) drive. In the experiment there were «· · · • · * * * * * * * * * * * * * * * * · · · · · · · · ··· used about 20 kg of beet. Beet was chopped into 1.9 cm (3/4) pieces to make it suitable for the screw feeder.

Všechny řízky prošly strojem na jeden průchod. K protlačení materiálu skrz stroj se používala voda, což vedlo k naředění šťávy. Část macerovaného produktu se stlačovala na 138 kPa (20 psi) v membránovém lisu po dobu 15 minut. Další část produktu se nechala odvodnit ve skříni s drátěným sítem.All cuttings passed through the machine in one pass. Water was used to push the material through the machine, which led to the juice being diluted. A portion of the macerated product was compressed to 20 psi in a membrane press for 15 minutes. Another part of the product was allowed to drain in a wire screen cabinet.

Tabulka 4Table 4

Materiál Material Koncentrace Concentration Šťáva z membránového lisu Juice from a membrane press 9,2 Brix 9.2 Brix Vylisovaný koláč z membránového lisu Pressed cake from membrane press 32,5 % sušiny 32.5% dry matter Filtrační koláč ze skříně se sítem Filter cake from sieve cabinet 15,0 % sušiny 15.0% dry matter

Kaše z prvního průchodu byla zpracována přes stroj znovu při druhém průchodu. Mezera mezi disky byla nastavena při tomto průchodu na 0,25 mm (10 mil). Macerovaná kaše byla stlačována v membránovém lisu na 138 kPa (20 psi) po dobu 15 minut.The slurry from the first pass was processed through the machine again at the second pass. The disc gap was set to 0.25 mm (10 miles) during this pass. The macerated slurry was compressed in a 20 psi membrane press for 15 minutes.

Tabulka 5Table 5

Materiál Material Koncentrace Concentration v Šťáva z membránového lisu in Juice from a membrane press 7,6 Brix 7.6 Brix Vylisovaný koláč z membránového lisu Pressed cake from membrane press 21.0% sušiny 21.0% dry matter

(Nižší obsah pevných látek v koláči při druhém průchodu skrz membránový lis byl dán jeho větší tloušťkou.)(The lower solids content of the cake during the second pass through the membrane press was given by its greater thickness.)

Kaše druhého průchodu odvodněná za vakua měla obsah pevných látek 22 %. Když byla proprána v přebytku vody a odvodněna za vakua, byl obsah pevných látek jenom 15 %. Ukázalo to na to, že dvě třetiny pevných látek v kaši se rozpustily a snadno se daly vymýt. Vypraná kaše měla zbytkový obsah cukru 0,5 %.The second pass slurry dewatered under vacuum had a solids content of 22%. When washed in excess water and dewatered under vacuum, the solids content was only 15%. This showed that two-thirds of the solids in the slurry had dissolved and were easily washed out. The washed slurry had a residual sugar content of 0.5%.

Kaše z druhého průchodu měla špatné filtrační parametry pokud byla vystavena vakuu na filtračním papíru, ale na 0,5 mm sítu měla 25 mm tlustá vrstva kaše rychlost filtrace kolem 5000 gfd.The second pass slurry had poor filtration parameters when subjected to vacuum on filter paper, but on a 0.5 mm screen, the 25 mm thick slurry had a filtration rate of about 5000 gfd.

Tyto studie dávaly následující výsledky:These studies gave the following results:

1. Diskový rafinátor zpracovával řepu na kaši za nízké spotřeby proudu (kolem 3 kWh/t).1. The disc refiner processed pulp with low power consumption (around 3 kWh / t).

2. Kaše měla dobré filtrační parametry za vakua (5000 gfd (850 lmh) s 25 mm koláčem.2. The slurry had good vacuum filtration parameters (5000 gfd (850 lmh) with 25 mm cake).

3. Vakuový filtrační koláč (po praní) měl nízký zbytkový obsah cukru (kolem 0.5 %).3. The vacuum filter cake (after washing) had a low residual sugar content (about 0.5%).

4. Filtrační koláč se může stlačit tak, aby se vytvořila vysušená kaše jako vedlejší výrobek (kolem 30 %).4. The filter cake may be compressed to form a dried slurry as a by-product (about 30%).

5. Vytlačená šťáva měla uspokojivé ultrafiltrační parametry (25 gfd (43 lmh).5. The squeezed juice had satisfactory ultrafiltration parameters (25 gfd (43 lmh)).

6. Ultrafiltrace dobře potlačila zbarvující částice ve vytlačené šťávě (99 %).6. Ultrafiltration well suppressed staining particles in extruded juice (99%).

7. Ultrafiltrační filtrát z vytlačené šťávy měl dobré cukrovamické parametry.7. The ultrafiltration filtrate from the extruded juice had good sugar parameters.

Příklad 3Example 3

Po dobu 30 minut se 1361 kg (3000 lb) řepy macerovalo v pevných kladivových mlýnech, čímž se vytvořilo 1514 litrů (400 galonů) šťávy. Macerace se skládala ze dvou průchodů. První průchod byl přes dva drtiče a dva extraktory a druhý průchod byl přes jeden drtič a dva extraktory. Přebytečná voda přidaná do kladivových mlýnů k usnadnění vypouštění macerované řepy rozředila šťávu na 4 % RDS. Šťáva se filtrovala přes vibrační síto č. 200 mesh. Na sítu nezbýval žádný viditelný zbytek.For 30 minutes, 1361 kg (3000 lb) of beet was macerated in solid hammer mills, generating 1514 liters (400 gallons) of juice. Maceration consisted of two passages. The first pass was through two crushers and two extractors and the second pass was through one crusher and two extractors. Excess water added to the hammer mills to facilitate the discharge of macerated beet diluted the juice to 4% RDS. The juice was filtered through a No. 200 mesh vibrating screen. There was no visible residue on the sieve.

Šťáva byla ohřátá na 77 °C (170 °F) a ultrafiltrovala se přes ultrafiltrační spirálový membránový modul Koch HFK 131 s mezerou 2,032 mm (80 mil). Šťáva byla ohřátá na 77 °C (170 °F) a ultrafíltrána přes ultrafiltrační spirálový membránový modul Koch HFK 131 s rozpěmou vložkou 2,032 mm (80 mil). Vstupní a výstupní tlaky se udržovaly na hodnotách 414 a 276 kPa (60 a 40 psig). Výsledky jsou shrnuty v tabulce 6.The juice was heated to 77 ° C (170 ° F) and ultrafiltered through a Koch HFK 131 ultrafiltration spiral membrane module with a 2.032 mm (80 mil) gap. The juice was heated to 77 ° C (170 ° F) and ultrafiltered through a Koch HFK 131 ultrafiltration spiral membrane module with an 80 mil span insert. The inlet and outlet pressures were maintained at 414 and 276 kPa (60 and 40 psig), respectively. The results are summarized in Table 6.

Tabulka 6 Ultrafiltrace vytlačené šťávy - Parametry a toky u zkoušky a parametry separaceTable 6 Extruded juice ultrafiltration - Test parameters and flows and separation parameters

Doba (min.) Time (min) výtěžek (%) yield (%) Tepl, °C (°F) Tepl, ° C (° F) tok (lmh) flow (lmh) RDS (%) RDS (%) Sacharóza (%) Sucrose (%) Zbarvení Coloring Zbyt. The rest. Filt. Filt. Vyř. Vyř. Zbyt. The rest. Filt. Filt. Vyř. Vyř. Zbyt. The rest. Filt. Filt. Vyř. (%) Vyř. (%) 0 0 0 0 80(176) 80 (176) 135 135 4,6 4.6 4,3 4.3 6,5 6.5 78,7 78.7 80,6 80.6 4,3 4.3 76 946 76 946 6781 6781 91,8 91.8 35 35 33 33 72(161) 72 (161) 90 90 5,3 5.3 4,4 4.4 17,0 17.0 70,8 70.8 81,2 81.2 4,8 4.8 130 128 130 128 6313 6313 96,0 96.0 50 50 50 50 74(166) 74 (165) 90 90 6,4 6.4 4,6 4.6 28,1 28.1 61,1 61.1 81,5 81.5 4,2 4.2 208 396 208 396 5442 5442 98,1 98.1

55 55 67 67 75(167) 75 (167) 83 83 7,8 7.8 4,8 4.8 38,5 38.5 50,2 50.2 80,3 80.3 1,6 1.6 308 950 308 950 5103 5103 99,0 99.0 70 70 83 83 72(161) 72 (161) 45 45 12,1 12.1 5,4 5.4 55,4 55.4 35,6 35.6 78,0 78.0 2,3 2.3 588 757 588 757 10 335 10 335 99,2 99.2

Zbyt. znamená filtrační zbytek, Filt. znamená filtrát a Vyř. znamená vyřazeno.The rest. means a filter residue, Filt. means filtrate and rec. means discarded.

Poznámka: Tento test se prováděl k vyhodnocení schopnosti zpracovávat horší řepu. Repný materiál na vstupu, který se použil pro tento test, měl podstatně nižší čistotu než normální řepa, což vedlo k nižší čistotě filtrátu a k jeho vyššímu zbarvení.Note: This test was performed to evaluate the ability to process worse beets. The input material used for this test had a substantially lower purity than normal beet, resulting in a lower purity of the filtrate and a higher coloration.

Příklad 4Example 4

Byla provedena skupina pokusů s vyluhováním s použitím odstředivky jako vyluhovacího aparátu. Macerovaná kaše byla připravena zpracováním řepy kladivovým mlýnem dezintegračního typu od firmy Rietz. Odstředivka byla od firmy American Machinery a měla kovový koš o průměru 46 cm (18) a hloubce 25 cm (10) a byla poháněna elektrickým motorem 2 kW (3 hp) s 1700 ot/min. Uvnitř koše byl použit jako vložka rukáv z filtrační tkaniny, ve kterém byl filtrační koláč.A group of leaching experiments was performed using a centrifuge as the leaching apparatus. The macerated slurry was prepared by processing the beet with a hammer mill of a disintegration type from Rietz. The centrifuge was from American Machinery and had a metal basket with a diameter of 46 cm (18) and a depth of 25 cm (10) and was powered by an electric motor of 2 kW (3 hp) at 1700 rpm. Inside the basket, a filter cloth sleeve containing a filter cake was used as an insert.

22,7 litrů (5 galonů) macerované kaše se odstřeďovalo po dobu dvou minut a sbírala se extrahovaná šťáva. Koláč byl opětovně zamíchán se stejným objemem vody a opět byl odstřeďován. Tento postup se opakoval šestkrát. Na konci každého odstřeďování se odebraly vzorky extrahované šťávy a koláče Výsledky jednoho pokusu jsou shrnuty v tabulce 7.22.7 liters (5 gallons) of macerated slurry was centrifuged for two minutes and the extracted juice collected. The cake was mixed again with the same volume of water and centrifuged again. This procedure was repeated six times. At the end of each centrifugation, extracted juice and cake samples were taken. The results of one experiment are summarized in Table 7.

Výsledky ukazují, že obsah sacharózy ve šťávě a kaši se při každém kroku snížil o polovinu. To se dá očekávat, protože koláč byl v každém kroku rozmíchán se stejným objemem vody. Obsah cukru v kaši po šesti krocích byl 0,03 %. To odpovídá extrakci 99,8 % cukru v řepě.The results show that the sucrose content of juice and slurry was reduced by half at each step. This can be expected because the cake was mixed with the same volume of water at each step. The sugar content of the slurry after six steps was 0.03%. This corresponds to the extraction of 99.8% sugar in beet.

• · • ··· ····• · • ··· ····

Tabulka 7 Výsledky pokusu s vyluhovánímTable 7 Results of leaching experiment

Měření č. Measurement # Šťáva Juice Kaše Porridge RDS % RDS % Čistota sacharózy (%RDS) Purity sucrose (% RDS) Cukr % Sugar % Voda % Water % RDS % RDS % Čistota sacharózy (% RDS) Purity sucrose (% RDS) Cukr % Sugar % 1 1 21,6 21.6 89,7 89.7 19,38 19.38 70,9 70.9 2,7 2.7 87,1 87.1 1,67 1.67 2 2 9,0 9.0 89,9 89.9 8,09 8,09 78,3 78.3 1,4 1.4 80,3 80.3 0,88 0.88 3 3 4,4 4.4 90,1 90.1 3,96 3.96 80,9 80.9 0,7 0.7 75,9 75.9 0,43 0.43 4 4 2,1 2.1 86,6 86.6 1,82 1.82 81,7 81.7 0,4 0.4 54,2 54.2 0,18 0.18 5 5 1,1 1.1 79,3 79.3 0,87 0.87 82,8 82.8 0,4 0.4 24,9 24.9 0,08 0.08 6 6 0,5 0.5 74,3 74.3 0,37 0.37 82,6 82.6 0,2 0.2 21,1 21.1 0,03 0.03

Příklad 5Example 5

Byla provedena krátká zkouška s vytlačenou šťávou ultrafiltračního filtrátu/diafiltračního filtrátu, aby se vyhodnotily možnosti předběžného zakoncentrování s použitím reverzní osmózy. U zkoušky se použila spirálová membrána na reverzní osmózu typu ESPA od firmy Hydranautics a osmóza se prováděla za tlaku 5516 kPa (800 psi) a teploty 38 °C (100 °F). Tok a separační parametry zaznamenané u této zkoušky jsou uvedeny v tabulce 8.A short ultrafiltration / diafiltration filtrate juice extrusion test was performed to evaluate the possibility of pre-concentration using reverse osmosis. In the assay, a ESPA-type reverse osmosis spiral membrane from Hydranautics was used and the osmosis was conducted at 800 psi and 38 ° C (100 ° F). The flow and separation parameters recorded for this test are shown in Table 8.

Table 8 Reverzní osmóza toku extrahované šťávy a parametry vyřazováníReverse osmosis of extracted juice flow and elimination parameters

Získáno (%) Obtained (%) Tok (lmh) Flow (lmh) RDS (%) RDS (%) Sacharóza (% RDS) Sucrose (% RDS) Zbyt. The rest. Filt. Filt. Zam. Zam. Zbyt. The rest. Filt. Filt. Zam. Zam. Nástřik Injection 13,5 13.5 12,5 12.5 10 10 65 65 14,4 14.4 0,4 0.4 97,2 97.2 13,4 13.4 0,3 0.3 97,5 97.5 60 60 31 31 25,2 25.2 1,4 1.4 94,4 94.4 23,2 23.2 1,3 1.3 94,5 94.5

Příklad 6aExample 6a

Nařezaná řepa (řízky) se zaváděla k dezintegraci do kladivového mlýnu firmy Rietz v množství 420 kg/h a odtud do drtiče firmy Andriz Sprout-Bauer aby se získala dobře macerovaná kaše. Tato vlákna a šťáva se vedly do první odstředivky Mercone vyrobené firmou Dorr-Oliver, která byla vybavena kuželovitým sítem 150 pm. Systém byl udržován na teplotě 65 až 70 °C a šťáva z první odstředivky měla 13 až 14 RDS.The cut beet (pulp) was fed to a disintegration at a Rietz hammer mill at a rate of 420 kg / h and from there to a Andriz Sprout-Bauer crusher to obtain a well macerated slurry. These fibers and juice were fed to a first Mercone centrifuge manufactured by Dorr-Oliver, which was equipped with a 150 µm conical sieve. The system was maintained at 65-70 ° C and the juice from the first centrifuge had 13-14 RDS.

Proud macerovaných vláken řepy z první odstředivky se vedl do systému sít 50 pm pracujících v protiproudém uspořádání a nakonec do druhé odstředivky Mercone vybavené sítem 250 pm. Tato druhá odstředivka odsladila vlákna a zabezpečila, že zbývající vlákna řepy obsahovala 5,7 % cukru a 88 % vody. Šťáva byla recyklována z druhé odstředivky a vedena protiproudně systémem sít na první odstředivku v množství 11-19 1/min (3 až 5 galonů/min). Ke šťávě se přidalo asi 250 mg/kg (ppm) řepy oleje působícího proti pěnění (ΚΑΒΟ 580), zatímco do druhé odstředivky se přidávala horká voda v množství 4 1/min (1 galon/min). Teplota šťávy byla upravena na 70 °C, nastavení pH se provedlo přidáním roztoku hydroxidu sodného k maceraci, a pH konečné šťávy bylo upraveno podle potřeby. Konečná šťáva z macerované řepy měla 13,2 RDS (refractometric dry solids, tj. sušiny stanoveno refraktometricky) a pH bylo 6,4 (měřeno při okolní teplotě). Zdánlivá čistota (Pol/Brix) byla 82.6; konduktometrický popel byl 3,9 % a zbarvení bylo 29 900 icu. Obsahovala 0,6 % vláken.The stream of macerated beet fibers from the first centrifuge was fed to a 50 µm countercurrent system and finally to a second Mercone centrifuge equipped with a 250 µm screen. This second centrifuge has centrifuged the fibers and ensured that the remaining beet fibers contained 5.7% sugar and 88% water. The juice was recycled from the second centrifuge and passed countercurrently through the sieve system to the first centrifuge at 11-19 rpm (3-5 gallons / min). About 250 mg / kg (ppm) of antifoam beet (ΚΑΒΟ 580) was added to the juice, while hot water was added to the second centrifuge at 4 l / min (1 gallon / min). The juice temperature was adjusted to 70 ° C, the pH was adjusted by adding sodium hydroxide solution for maceration, and the pH of the final juice was adjusted as needed. The final macerated beet juice had 13.2 RDS (refractometric dry solids) and the pH was 6.4 (measured at ambient temperature). The apparent purity (Pol / Brix) was 82.6; the conductometric ash was 3.9% and the color was 29,900 icu. It contained 0.6% fibers.

Příklad 6bExample 6b

Šťáva z příkladu 6a, s teplotou 70 °C se vedla do první ultrafiltrace. Byl to membránový PCI modul o velikosti 3,7 m (12') s trubicovými prvky oddělujícími na molekulové hmotnosti 200 000 daltonů a plochu povrchu 2,7 m2. Vstupní tlak byl v průměru 689 kPa (100 psi), výstupní tlak 434 kPa (63 psi), a rychlost průtoku byla 537 1/min. Průtok filtrátu byl 2,6 1/min (což odpovídalo 60 1/m2. h). Filtrát měl 11,0 RDS, pH bylo 6,5, zdánlivá čistota byla 83,8, zbarvení bylo 4705 icu, a konduktometrický popel byl 4,9%. Filtrační zbytek měl 11,1 RDS, zdánlivá čistota byla 74,4, popela bylo 5,1 % a zbarvení bylo 60 800 icu. Podobná membrána v sérii diafiltrovala filtrační zbytek s 1,0 1/min vody a dodala dalších 1,9 1/min filtrátu s 8 RDS.The juice of Example 6a, at a temperature of 70 ° C, was led to the first ultrafiltration. It was a 3.7 m (12 ') membrane PCI module with tubular elements separating 200,000 daltons and a 2.7 m 2 surface area. The inlet pressure was, on average, 689 kPa (100 psi), the outlet pressure was 434 kPa (63 psi), and the flow rate was 537 rpm. The filtrate flow rate was 2.6 l / min (corresponding to 60 l / m 2 h). The filtrate had 11.0 RDS, the pH was 6.5, the apparent purity was 83.8, the color was 4705 icu, and the conductometric ash was 4.9%. The filter residue had 11.1 RDS, the apparent purity was 74.4, the ash was 5.1% and the color was 60,800 icu. A similar membrane in series diafiltered the filter residue with 1.0 L / min water and supplied an additional 1.9 L / min filtrate with 8 RDS.

Příklad 6cExample 6c

Filtrát z prvního ultrafiltračního systému byl dodáván při 70 °C do druhého ultrafiltračního systému, který zahrnoval dvě 10 cm (4) spirálové membrány Osmonics GN, odřezávající na molekulové hmotnosti 3500 daltonů, s plochou povrchu 12 m2. Průměrný vstupní tlak byl 448 kPa (65 psi), výstupní tlak byl 345 kPa (50 psi). Celkový průtok filtrátu byl průměrně 1,4 1/min, což dávalo 7 l/m2.h. Filtrát byl 8,6 RDS; pH bylo 7,0; zdánlivá čistota byla 83,6; zbarvení bylo 1666 icu a konduktometrický popel byl 4,9 % (5,4 % sulfatovaného popele). Filtrační zbytek byl 14,2 RDS, zdánlivá čistota byla 83,3, konduktometrický popel byl 5 % a zbarvení bylo 13 800 icu.The filtrate from the first ultrafiltration system was fed at 70 ° C to a second ultrafiltration system that comprised two 10 cm (4) Osmonics GN spiral membranes, cut to a molecular weight of 3500 daltons, with a surface area of 12 m 2 . The average inlet pressure was 448 kPa (65 psi), the outlet pressure was 345 kPa (50 psi). The total filtrate flow rate was 1.4 L / min on average, giving 7 L / m 2 h. The filtrate was 8.6 RDS; pH was 7.0; the apparent purity was 83.6; the color was 1666 icu and the conductometric ash was 4.9% (5.4% sulphated ash). The filtration residue was 14.2 RDS, the apparent purity was 83.3, the conductometric ash was 5% and the color was 13,800 icu.

Příklad 6dExample 6d

Filtrát z druhé ultrafiltrační membrány procházel přes kationtoměničovou pryskyřici (Purolite C155S) v sodné formě. Průtok byl 2,4 1/min a toto množství procházelo přes 90 litrů pryskyřice při 1,6 objemech lože/h a při 70 °C. Produkt byl 7,1 RDS, při pH 6,4, zdánlivá čistota byla 83,5; zbarvení bylo 1505 icu, a konduktometrický popel byl 5,6% (5,2% sulfatovaného popele). Iontové složení proudů vstupů na pryskyřici a výstupů bylo dle tabulky 9.The filtrate from the second ultrafiltration membrane was passed through a cation exchange resin (Purolite C155S) in sodium form. The flow rate was 2.4 l / min and passed through 90 liters of resin at 1.6 bed volumes / h and at 70 ° C. The product was 7.1 RDS, at pH 6.4, the apparent purity was 83.5; the color was 1505 icu, and the conductometric ash was 5.6% (5.2% sulfated ash). The ionic composition of the resin input and output currents was according to Table 9.

Tabulka 9Table 9

Ca Ca Mg Mg K TO Na On Cl Cl P04 P0 4 S04 S0 4 Oxalát Oxalate Nástřik Injection 0,003 % 0.003% 0,085 % 0,085% 0,97 % 0,97% 0,91 % 0,91% 0,49 % 0.49% 0,28 % 0.28% 0,091 % 0.091% 0,44 % 0.44% Produkt Product 0,001 % 0.001% 0,038 % 0.038% 0,87 % 0.87% 1,000% 1,000% 0,52 % 0.52% 0,30 % 0,30% 0,089 % 0.089% 0,37 % 0.37%

Příklad 6eExample 6e

Proud pryskyřičného produktu byl upraven nanofiltrací na třístupňové membráně Desal 5DL. Celkový povrch membrány byl 18 m2 a vstupní tlak byl 3013 kPa (450 psi) a teplota 65 °C. Byl nastřikován proud 2,6 1/min a tok filtrátu byl 1,0 1/min. Diafiltrační voda byla přiváděna mezi stupni v množství 0,3 1/min.The resin product stream was adjusted by nanofiltration on a Desal 5DL three-stage membrane. The total membrane surface area was 18 m 2 and the inlet pressure was 450 psi and 65 ° C. A stream of 2.6 L / min was injected and the filtrate flow was 1.0 L / min. Diafiltration water was fed between the stages at 0.3 L / min.

• * · · • · · ·• * · ·

Proud filtračního zbytku (produktu) byl 25,4 RDS, zdánlivá čistota byla 88,3, zbarvení bylo 1154 icu a popel byl 2,9%. Filtrát byl 1,8 RDS, zdánlivá čistota byla 12,0, zbarvení bylo 3083 a popel byl kolem 20 %.The filter residue (product) was 25.4 RDS, the apparent purity was 88.3, the color was 1154 icu and the ash was 2.9%. The filtrate was 1.8 RDS, the apparent purity was 12.0, the color was 3083 and the ash was about 20%.

U HPLC bylo složení proudů (% vztaženo sušinu):For HPLC, the composition of the streams (% based on dry weight) was:

Tabulka 10Table 10

Sacharóza Sucrose Glukóza Glucose Fruktóza Fructose Rafinóza Rafinosis Betain Betaine Nástřik Injection 82,9 82.9 0,22 0.22 0,75 0.75 0,52 0.52 1,83 1.83 Filtrát The filtrate 18,7 18.7 0,63 0.63 3,62 3.62 0,09 0.09 7,11 7.11 Filtrační zbytek Filtration residue 89,3 89.3 0,11 0.11 0,31 0.31 0,63 0.63 1,18 1.18

Příklad 6fExample 6f

Proud produktu z nanofiltrace byl odpařen, aby se dostal sirup s 70,5 Brix. Přibližně 1 ml/min roztoku hydrosiřičitanu amonného (ABS) byl přidáván k nástřiku šťávy do odparky. ABS byl 65% roztok se zředěním 1:1. Odparka byla APV jednotka s deskou a rámem a byla provozována při absolutním tlaku 55 kPa (8 psia) a teplota sirupu byla 85 °C. Nastřikován byl proud 1 1/min při 25.4 brix.The nanofiltration product stream was evaporated to give a syrup with 70.5 Brix. Approximately 1 ml / min of ammonium bisulfite solution (ABS) was added to the juice feed to the evaporator. ABS was a 65% solution with a 1: 1 dilution. The evaporator was an APV unit with a plate and a frame and was operated at an absolute pressure of 8 psia and the syrup temperature was 85 ° C. A stream of 1 L / min at 25.4 brix was injected.

Kapalina produkovaná odparkou se nechala krystalizovat za vakua, čímž se získal bílý cukr se zbarvením 10,2 icu a s konduktometrickým popelem 0,009%. Krystalizace byla prováděna várkovým způsobem v krystalizátoru obsahujícím 50 litrů cukroviny. Krystalizátor byla poloprovozní jednotka vyrobená firmou Pignat z Genas, Francie. Krystalizační tlak byl 67,7 kPa absolutních (20 Hg), teplota byla 70 až 75 °C a krystalizace trvala 2 hodiny. Cukrovina vytvořená krystalizací se odstředila na odstředivce s 0,6 m (2') velkým, perforovaným košem. Matečný sirup (separovaný při odstřeďování) měl zdánlivou čistotu 81,8 % a zbarvení 2988 icu.The evaporator liquid was crystallized under vacuum to give a 10.2 g white sugar with 0.009% conductivity ash. Crystallization was carried out in a batch process in a crystallizer containing 50 liters of confectionery. The crystallizer was a pilot plant manufactured by Pignat from Genas, France. The crystallization pressure was 67.7 kPa absolute (20 Hg), the temperature was 70-75 ° C, and the crystallization lasted 2 hours. The sugar produced by crystallization was centrifuged on a 0.6 m (2 ') large, perforated basket. The mother syrup (separated by centrifugation) had an apparent purity of 81.8% and a coloring of 2988 icu.

Příklad 7 (alternativní iontoměničová úprava)Example 7 (alternative ion exchange treatment)

Druhý ultrafíltrační stupeň UF2, podobný tomu, který byl popsán v příkladu 6c výše, ale zahrnující dva 10 cm (4) spirálové membránové moduly Osmonics GN (MWCO 3500 daltonů) a dva 10 cm (4) spirálové membránové moduly Osmonics GM (MWCO 3000 daltonů), byl • · 4 · · * · ··· ··· · · · » · · · · ·»· · ♦ · • ··· ···«··· · · • ···· ··· ······· · 4 · ·· · ··· použit k zpracování šťávy z prvního stupně ultrafiltrace. Tato šťáva byla původně vyrobena z macerované řepy tak, jak je to popsáno výše. Moduly pracovaly při vstupních tlacích průměrně 1103 a 1724 kPa (160 a 250 psi) a dodávaly celkem 2,5 1/min filtrátu (pH 6,5, RDS 9 a zbarvení 1890 icu). Filtrát byl upraven kationtoměničovou pryskyřicí (Purolite PCR) v draselné formě při 70 °C a 0,9 objemech lože/h. Produkt měl pH 7,0, RDS 8,9, čistotu 85,1 a zbarvení 1959. Vstupní a výstupní směsi byly následující (v % vztaženo na sušinu):Second UF2 ultrafiltration stage, similar to that described in Example 6c above, but including two 10 cm (4) Osmonics GN spiral membrane modules (MWCO 3500 daltons) and two 10 cm (4) Osmonics GM spiral membrane modules (MWCO 3000 daltons) ), was · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 · ··· · · ··· used to process juice from the first stage of ultrafiltration. This juice was originally made from macerated beets as described above. The modules operated at inlet pressures of 1103 and 1724 kPa (160 and 250 psi) on average and supplied a total of 2.5 l / min of filtrate (pH 6.5, RDS 9 and 1890 icu color). The filtrate was treated with a cation exchange resin (Purolite PCR) in potassium form at 70 ° C and 0.9 bed volumes / h. The product had a pH of 7.0, an RDS of 8.9, a purity of 85.1, and a color of 1959. The inlet and outlet mixtures were as follows (% by dry weight):

Tabulka 11Table 11

Ca Ca Mg Mg K TO Na On Popel Ash Vstup pryskyřice Resin inlet 0,006% 0.006% 0,158% 0.158% 1,14% 1,14% 0,67% 0.67% 5,4% 5.4% Produkt pryskyřice Resin product 0,006% 0.006% 0,003% 0.003% 3,39% 3.39% 0,06% 0,06% 7,8% 7.8%

Příklad 8 (elektrodialýza)Example 8 (electrodialysis)

Produkt z iontoměničové pryskyřice v draselné formě v příkladu 7 byl upraven nanofiltrací (provozovanou jako v příkladu 6e výše). Produkt (filtrační zbytek) měl RDS 23, čistotu 89,5 % (pomocí HPLC), 4,5 % jako sulfatovaný popel a zbarvení 1800 icu. Byl upraven elektrodialýzou v řadě 40 kationtových a aniontových membránových dvojic, přičemž každá dvojice měla povrch membrány 0,1 m2. Používané membrány byly vyrobeny firmou Tokuyama Corp. z Japonska, aniontová membrána byla typu AE506sb, a kationtová membrána byla typu CMXsb. Tato řada pracovala při 45 až 55 °C, napětí 18 až 30 V a intenzitě proudu 2 až 3 A. Anolytové a katolytové systémy obsahovaly zředěnou amidosulfonovou kyselinu (vodivost 20 mS/cm), která cirkulovala řadou při 3 g/m (111/min). Upravovaný proud cirkuloval při 8 až 10 g/m (30 až 38 1/min) a protékal celým systémem při 1 1/min. Koncentrující se proud byl 0,5 % roztok chloridu sodného. Elektrodialýzovaný proud produktu byl při 94,4 % čistoty (u HPLC) a měl 2,2 % sulfatováného popela (vypočteno z kationtového složení tak, jak je to znázorněno níže, kde je iontové složení proudů nástřiku a produktu vyjádřeno jako % iontů na sušinu.The potassium ion exchange resin product of Example 7 was treated by nanofiltration (operated as in Example 6e above). The product (filter residue) had an RDS of 23, a purity of 89.5% (by HPLC), 4.5% as sulfated ash, and a coloring of 1800 icu. It was electrodialysed in a series of 40 cationic and anionic membrane pairs, each pair having a membrane surface of 0.1 m 2 . The membranes used were manufactured by Tokuyama Corp. from Japan, the anionic membrane was of the AE506sb type, and the cationic membrane was of the CMXsb type. The series was operated at 45-55 ° C, a voltage of 18-30V and a current intensity of 2-3A. The anolyte and catholyte systems contained diluted amidosulfonic acid (conductivity 20 mS / cm), which circulated through the line at 3 g / m (111 / m). min). The treated stream was circulated at 8 to 10 g / m (30 to 38 l / min) and flowed through the entire system at 1 l / min. The concentrating stream was 0.5% sodium chloride solution. The electrodialysis product stream was at 94.4% purity (by HPLC) and had 2.2% sulfated ash (calculated from the cationic composition as shown below, where the ionic composition of the feed and product streams is expressed as% of ions on dry weight basis).

• · A A • · · 9• A A • 9

Tabulka 12Table 12

Ca Ca Mg Mg K TO Na On Popel Ash Nástřik Injection 0,002 % 0.002% 0,009 % 0.009% 1,86% 1,86% 0,104% 0,104% 4,5 % 4.5% Produkt Product 0,001 % 0.001% 0,003 % 0.003% 0,88 % 0.88% 0,079 % 0,079% 2,2 % 2.2%

Produkt z experimentu byl odpařen a krystalizoval na bílý cukr jako v příkladu 6f. Při odpařování (v přítomnosti hydrosiřičitanu amonného tak, aby to postačovalo k vytvoření 280 ppm zbytkového SO) měl produkt RDS 70a zbarvení 1700 icu. Kryštalizace za vakua dávala bílý cukr se zbarvením 17 icu a konduktometrickým popelem 0,007 %. Matečný sirup (oddělený odstředěním) měl zdánlivou čistotu 84 % a zbarvení 4560 icu.The product from the experiment was evaporated and crystallized to white sugar as in Example 6f. Upon evaporation (in the presence of ammonium bisulphite such that it was sufficient to produce 280 ppm residual SO), the RDS 70a product had a coloration of 1700 icu. Crystallization under vacuum gave a white sugar with a color of 17 ic and a conductometric ash of 0.007%. The mother syrup (separated by centrifugation) had an apparent purity of 84% and a coloration of 4560 icu.

Příklad 9Example 9

Šťáva ze systému macerace řepy popsaného v příkladu 6a byla filtrována ve spirálové ultrafiltrační membráně. Nejprve se provedla předběžná filtrace skrz rukávový filtr 200 pm, aby se odstranila vlákna, která prošla skrz síto odstředivky. Použitá membrána byla spirálová membrána 10 cm (4 inch) Osmonics JY s plochou membrány 4,8 m2 a oddělující výřez na molekulové hmotnosti 100 000 daltonů. Teplota šťávy byla 60 °C (140 °F) a vstupní a výstupní tlaky byly 345 a 207 kPa (50 psi a 30 psi). Nástřik byl 3,61/min a tok filtrátu a filtračního zbytku byl v obou případech 1,8 1/min při RDS 13 a 14,2, což dávalo průtok 22,5 l/m2.h při koncentračním faktoru x 2. Zbarvení nástřiku bylo 1232 icu a zbarvení filtrátu bylo 6475 icu. Tato šťáva se dá dále zpracovávat na bílý cukr pomocí kroků 6c, 6d, 6e, a 6f.The juice from the beet maceration system described in Example 6a was filtered in a spiral ultrafiltration membrane. First, pre-filtration was performed through a 200 µm bag filter to remove fibers that passed through the centrifuge screen. The membrane used was a 10 cm (4 inch) Osmonics JY spiral membrane with a membrane area of 4.8 m 2 and separating the cut-out to a molecular weight of 100,000 daltons. The juice temperature was 60 ° C (140 ° F) and the inlet and outlet pressures were 345 and 207 kPa (50 psi and 30 psi). The feed rate was 3.61 / min and the filtrate and filter residue flow was 1.8 l / min at both RDS 13 and 14.2, giving a flow rate of 22.5 l / m 2 .h at a concentration factor of 2. Coloring the feed rate was 1232 icu and the color of the filtrate was 6475 icu. This juice can be further processed to white sugar by steps 6c, 6d, 6e, and 6f.

Příklad 10Example 10

Šťáva obsahující směs matečného louhu z krystaiizaci bílého cukru a filtrační zbytek z druhé ultrafiltrace se odpařila na 60 RDS a procházela v množství 0,9 1/h přes simulovaný separační systém s pohyblivým ložem, který obsahoval 5,8 litrů pryskyřice rozdělených mezi 10 buněk. Voda se přidávala v množství 4 litry za hodinu a systém pracoval při teplotě 70 °C. Ze systému se daly sbírat tri frakce, které obsahovaly většinu organických látek, většinu sacharózy a většinu rafinózy a jiných organických materiálů Typické vlastnosti každé z těchto frakcí jsou uvedeny níže v tabulce 13. (Organické frakce představují množství materiálu vypočtené z rozdílu analytických výsledků).The juice containing the mother liquor mixture from white sugar crystallization and the filter residue from the second ultrafiltration was evaporated to 60 RDS and passed at 0.9 L / h through a simulated moving bed separation system containing 5.8 liters of resin distributed between 10 cells. Water was added at 4 liters per hour and the system was operated at 70 ° C. Three fractions could be collected from the system, containing most of the organic matter, most of sucrose, and most of raffinose and other organic materials. Typical properties of each of these fractions are shown in Table 13 below.

Tabulka 13Table 13

Průtok 1/hod. Flow 1 / hour RDS RDS Sacharóza Sucrose Invert Invert Popel Ash Rafinóza Rafinosis Organická fáze Organic phase Zbarvení Coloring Nástřik Injection 0,9 0.9 60 60 66,6 66.6 4,0 4.0 5,9 5.9 8,2 8.2 15,3 15.3 33 000 33 000 Organická frakce Organic fractions 0,7 0.7 1,1 1.1 13,2 13.2 9,8 9.8 16 16 0,0 0.0 61 61 29 700 29 700 Sacharózová frakce Sucrose fractions 1,84 1.84 29,3 29.3 96,0 96.0 0,7 0.7 0,2 0.2 3,1 3.1 o,o o, o 6090 6090 Rafinózová frakce Rafinózová fractions 2,5 2.5 8,4 8.4 13,7 13.7 9,8 9.8 16,6 16.6 20,4 20.4 39,5 39.5 90 300 90 300

Získaná sacharózová frakce může mít čistotu 96 % a znamenat získávání 92,5 % vstupující sacharózyThe sucrose fraction obtained can have a purity of 96% and mean obtaining 92.5% of the input sucrose

Příklad 11Example 11

450 g matečného sirupu z první krystalizace bílého cukru (se 75 RDS, a obsahující 2,3 % rafinózy jako sušiny) bylo zředěno na 30 RDS vodou. Hodnota pH byla nastavena na 5,0 y450 g of the first white sugar crystallization syrup (with 75 RDS, and containing 2.3% raffinose as dry matter) was diluted to 30 RDS with water. The pH was adjusted to 5.0 y

přidáním zředěné kyseliny sírové a teplota roztoku byla uvedena na 50 °C. Přidalo se 2,5 x 10 jednotek pelet α-galaktosidázového enzymu (12,2 g) a roztok se míchal při 50 °C po dobu 2 h. Výsledná šťáva obsahovala 0,7 % rafinózy na pevné látky.by addition of dilute sulfuric acid and the solution temperature was brought to 50 ° C. 2.5 x 10 units of α-galactosidase enzyme pellets (12.2 g) were added and the solution was stirred at 50 ° C for 2 h. The resulting juice contained 0.7% raffinose solids.

»9 « · · « · » * • » · 9 ·»9« · · · · ·

9 * • 9 · « · *999 r »»» • · • 9 ♦ ·9 * • 9 «999 999 r 9 9

Příklad 12Example 12

Matečný sirup z krystalizace první várky bílého cukru (zbarvení 3147 icu při 83,1 % zdánlivé čistoty) byl krystalizován za vakua tak, aby se obdržela druhá várka bílého cukru se zbarvením 20 icu a kondukt ometrickým popelem 0,01 %. Krystalizace se prováděla ve várkách v krystalizátoru obsahujícím 50 litrů cukroviny. Krystalizátor byla poloprovozní jednotka vyrobená firmou Pignat z Genas ve Francii. Krystalizační tlak a teplota byly 67,7 kPa abs. (20 Hg abs.) a 70 až 75 °C a krystalizace trvala kolem 2 h. Cukrovina vytvořená krystalizací byla odstředěna na odstředivce s košem 0,6 m (2') s použitím perforovaného koše. Matečný sirup (oddělený odstřeďováním) měl zdánlivou čistotu 81,1 % a zbarvení 4155 icu.The mother liquor from the first batch of white sugar crystallization (3147 icu color at 83.1% apparent purity) was crystallized under vacuum to give a second batch of 20 icu white sugar and a 0.01% asymmetrical ash conductivity. Crystallization was carried out in batches in a crystallizer containing 50 liters of confectionery. The crystallizer was a pilot plant manufactured by Pignat of Genas in France. The crystallization pressure and temperature were 67.7 kPa abs. (20 Hg abs.) And 70-75 ° C and crystallization lasted about 2 h. The sugar formed by crystallization was centrifuged on a 0.6 m (2 ') basket centrifuge using a perforated basket. The mother syrup (separated by centrifugation) had an apparent purity of 81.1% and a coloring of 4155 icu.

Příklad 13aExample 13a

Repná šťáva z továrního difuzéru (zbarvení 4200 icu) se vedla do první odstředivky (se sítem 150 pm) aby se odstranila zbytková vlákna, a ohřála se na 70 °C. Provádělo se intenzivní vzdušnění, cezení přes síto (50 pm) a hydroxidem sodným se upravilo pH na hodnotu 8,0. Výsledná šťáva měla 17,5 RDS, zdánlivá čistota byla 85,1, zbarvení bylo 16 400 a konduktometrický popel byl 5,3. Obsahovala 0,09 % vláken.Beet juice from the factory diffuser (4200 icu color) was fed to a first centrifuge (with a 150 µm sieve) to remove residual fibers, and heated to 70 ° C. Intensive aeration was performed, sieving through a sieve (50 µm) and pH adjusted to 8.0 with sodium hydroxide. The resulting juice had 17.5 RDS, an apparent purity of 85.1, a coloring of 16,400 and a conductometric ash of 5.3. It contained 0.09% fibers.

Šťáva se při 73 °C vedla do první ultrafiltrace v zařízení Osmonics PW s membránovým modulem s průměrem 10 cm (4) se spirálovými prvky majícími molekulovou hmotnost odřezávanou na 10 000 až 15 000 daltonů a plochou povrchu 4,3 m2. Průměrný vstupní tlak byl 455 kPa (66 psi), výstupní 310 kPa (45 psi) a příčný průtok byl 193 1/min. Průtok filtrátu byl 1,9 1/min (což odpovídalo 26 l/m2.h). Filtrát byl 15,5 RDS, zdánlivá čistota byla 85,6, zbarvení bylo 6697 icu a popel byl 5,3 %. Filtrační zbytek byl 12,5 RDS a zdánlivá čistota byla 83,4. Diafiltrace filtračního zbytku s použitím trubicové membrány PCI s parametry řezu na molekulové hmotnosti 20 000 daltonů vytvořilo dalších 1,6 1/min filtrátu na 7 RDS. Filtráty byly smíchány.The juice was conducted at 73 ° C for the first ultrafiltration in an Osmonics PW with a 10 cm diameter diaphragm module (4) with spiral elements having a molecular weight cut to 10,000-15,000 daltons and a surface area of 4.3 m 2 . The average inlet pressure was 455 kPa (66 psi), the outlet pressure was 310 kPa (45 psi), and the transverse flow was 193 l / min. The filtrate flow rate was 1.9 l / min (corresponding to 26 l / m 2 .h). The filtrate was 15.5 RDS, the apparent purity was 85.6, the color was 6697 icu and the ash was 5.3%. The filter residue was 12.5 RDS and the apparent purity was 83.4. Diafiltration of the filter residue using a PCI tubular membrane with cut parameters at 20,000 daltons produced an additional 1.6 L / min of filtrate per 7 RDS. The filtrates were mixed.

Příklad 13bExample 13b

Kombinované filtráty z prvního ultrafiltračního systému se vedly na 65 °C do druhého ultrafiltračního systému s použitím dvou 10 cm (4) membránových spirálových modulů typu *· *The combined filtrates from the first ultrafiltration system were routed at 65 ° C to the second ultrafiltration system using two 10 cm (4) membrane * spiral modules.

ν· ··«·ν · ·· «·

Osmonics GK a dvou typů Osmonics GE. Tyto membrány mají odřezávání molekulové hmotnosti na 2000 daltonech a 1000 daltonech. Systém se provozoval na vstupních tlacích v průměru 1724 kPa (250 psi) a dodával celkem 2,2 l/min filtrátu (13,5 RDS, zdánlivá čistota byla 85,0, konduktometrický popel byl 6,5 % a zbarvení bylo 3297 icu). Filtrační zbytek byl 21,4 RDS a zdánlivá čistota byla 83,8. Celková plocha membrány byla 24 m2 a průměrná rychlost průtoku byla 5,5 l/m2.hod.Osmonics GK and two types of Osmonics GE. These membranes have molecular weight cuts at 2000 daltons and 1000 daltons. The system was operated at an inlet pressure of 1724 kPa (250 psi) on average and delivered a total of 2.2 l / min of filtrate (13.5 RDS, apparent purity was 85.0, conductometric ash was 6.5% and color was 3297 icu) . The filter residue was 21.4 RDS and the apparent purity was 83.8. The total membrane area was 24 m 2 and the average flow rate was 5.5 l / m 2 hr.

Příklad 13cExample 13c

Filtrát z druhého ultrafiltračního membránového systému byl zpracován nanofiltrací s 2 stupni membrán s průměrem 10 cm (2) typu Desal DS5. Celkový povrch membrány byl 12 m2, vstupní tlak byl 3103 kPa (450 psi) a teplota byla 66 °C (150 °F). Průtok nástřiku byl 0,75 g (2,5 l/min) a průtok filtračního zbytku byl 0,3 g (1 l/min).The filtrate from the second ultrafiltration membrane system was processed by nanofiltration with 2 Degrees 10 cm (2) Desal DS5 membranes. The total membrane surface was 12 m 2 , the inlet pressure was 4503 kPa (450 psi), and the temperature was 66 ° C (150 ° F). The feed rate was 0.75 g (2.5 l / min) and the filter residue was 0.3 g (1 l / min).

Matečný sirup (oddělený odstředěním) měl zdánlivou čistotu 80,3 % a zbarvení bylo 5380 icu.The mother syrup (separated by centrifugation) had an apparent purity of 80.3% and the coloration was 5380 icu.

Voda z diafiltrace byla přiváděna do druhého stupně v množství 10,4 1/h (2,75 gallonů/h). Proud filtračního zbytku (produktu) měl RDS 24,9, zdánlivou čistotu 90,6 (90,8 % HPLC), zbarvení 2802 icu a konduktometrický popel 4,2 %. Filtrát měl RDS 5,2 a zdánlivou čistotu 38,3.The diafiltration water was fed to the second stage at 10.4 l / h (2.75 gallons / h). The filter residue (product) stream had an RDS of 24.9, an apparent purity of 90.6 (90.8% HPLC), a 2802 ic color and a conductivity ash of 4.2%. The filtrate had an RDS of 5.2 and an apparent purity of 38.3.

Příklad 13dExample 13d

Filtrační zbytek z nanofiltrace z příkladu 13c byl upraven elektrodialýzou v řadě obsahující 40 kationtových a aniontových membránových párů, přičemž každý pár měl plochu membránového povrchu 0,1 m2. Řada se provozovala na teplotě 45 až 55 °C s napětím 18 až 30 V a intenzitou proudu 2 až 3 A. Anolytové a katolytové systémy obsahovaly zředěnou kyselinu amidosulfonovou (s vodivostí 20 mS/cm), která cirkulovala skrz řadu membrán s průtokem 11 l/min (3 gallony/min). Proud, který se upravoval, cirkuloval v průtočném množství 30 l/min (8 gallonů/min) a zařízení bylo provozováno ve várkovém režimu. Řada membrán byla provozována při teplotě 40 až 50 °C při napětí 12 až 23 V a intenzitě proudu 3 A. Složeni iontových směsí na vstupu a u produktu bylo následující:The nanofiltration residue of Example 13c was filtered by electrodialysis in a series containing 40 cationic and anionic membrane pairs, each pair having a membrane surface area of 0.1 m 2 . The series was operated at a temperature of 45 to 55 ° C with a voltage of 18 to 30 V and a current intensity of 2-3 A. / min (3 gallons / min). The stream to be treated was circulated at a flow rate of 30 l / min (8 gallons / min) and the apparatus was operated in batch mode. A series of membranes was operated at a temperature of 40 to 50 ° C at a voltage of 12 to 23 V and a current intensity of 3 A. The composition of the ionic mixtures at the inlet and the product was as follows:

- zcTabulka 14- zcTable 14

% popelu % ash Ca Ca Mg Mg K TO Na On Cl Cl PO4 PO4 SO4 SO 4 oxaláty oxalates Vstup Input 0,001 0.001 0,12 0.12 0,65 0.65 0,61 0.61 0,049 0,049 0,146 0.146 0,523 0.523 0,628 0,628 3,9 3.9 Produkt Product 0,003 0.003 0,02 0.02 0,19 0.19 0,19 0.19 0,021 0,021 0,046 0,046 0,061 0,061 0,073 0,073 1,2 1,2

Produkt měl čistotu 92,5 % (podle HPLC)The product had a purity of 92.5% (by HPLC)

Příklad 13eExample 13e

Produkt z elektrodialýzy (po přidání 900 ppm SO2 jako roztok hydrosiřičitanu amonného) byl odpařen tak, aby dal sirup mající 69 Brix (zbarvení 3060 icu). Odparka byla jednočinná APV desková a rámová jednotka a byla provozována při tlaku 55 kPa abs. (8 psia) a teplota sirupu byla 85 °C. Nástřik do odparky byl 1 litr/min při 24 Bx.The electrodialysis product (after addition of 900 ppm SO 2 as ammonium bisulfite solution) was evaporated to give a syrup having 69 Brix (color 3060 icu). The evaporator was a single acting APV plate and frame unit and was operated at a pressure of 55 kPa abs. (8 psia) and the syrup temperature was 85 ° C. The evaporator feed was 1 liter / min at 24 Bx.

Odpařený sirup krystalizoval za vakua a byl získán bílý cukr se zbarvením 17,3 icu a konduktometrickým popelem 0,007 %. Krystalizace byla prováděna ve várkovém režimu v krystal i zátoru obsahujícím 50 1 cukroviny. Krystalizátor byla poloprovozní jednotka vyrobená firmou Pignat z Genas, Francie. Krystalizační tlak byl 68 kPa abs. (20 Hg) a teplota byla 70 až 75 °C a krystalizace trvala 2 hodiny. Cukrovina vytvořená krystalizaci byla odstředěna na odstředivce s perforovaným košem o průměru 0,6m (2').The evaporated syrup crystallized under vacuum to give a white sugar of 17.3 ic color and a conductivity ash of 0.007%. Crystallization was carried out in a batch mode in a crystal containing 50 L of confectionery. The crystallizer was a pilot plant manufactured by Pignat from Genas, France. The crystallization pressure was 68 kPa abs. (20 Hg) and the temperature was 70-75 ° C and crystallization lasted 2 hours. The sugar produced by crystallization was centrifuged on a 0.6m (2 ') perforated basket centrifuge.

Příklad 13fExample 13f

Matečný sirup vyrobený způsoby podle příkladu 13e byl dále krystalizován v krystal i zátoru Pignat při 68 kPa (20 Hg) absol. a 70 až 75 °C po dobu 3 hodin. Cukrovina byla odstředěna na odstředivce s košem 0,6 m ( 2') a získal se druhý cukr se zbarvením 40 icu a popelem 0,019.The mother syrup produced by the methods of Example 13e was further crystallized in a Pignat crystal at 20 kPa absolute. and 70-75 ° C for 3 hours. The confection was centrifuged on a 0.6 m (2 ') basket centrifuge to give a second sugar having a 40 ic color and an ash of 0.019.

Příklad 14aExample 14a

Množství 208 litrů (55 galonů) čerstvé řepné šťávy z diťuzéru při 16,5 Brix a zbarvení 3850 icu se upravilo na hodnotu pH 8 pomocí roztoku hydroxidu sodného. Přidalo se 2,2 litrů 3 % (v/v) peroxidu vodíku (0,03 % na šťávu nebo 0,19 % na pevné látky). Šťáva se ohřála na 80 °C na dobu 60 min, během které se zbarvení zvýšilo na 14 000 icu. Ultrafiltrace přes trubicovou membránu PCI odřezávající na molekulové hmotnosti 4000 daltonů, která pracuje při tlaku 2068 kPa (300 psi), dala filtrát se zbarvením 2100 icu a filtrační zbytek se zbarvením 50 000 icu.An amount of 208 liters (55 gallons) of fresh beet juice from a divider at 16.5 Brix and a coloring of 3850 icu was adjusted to pH 8 with sodium hydroxide solution. 2.2 liters of 3% (v / v) hydrogen peroxide (0.03% for juice or 0.19% for solids) were added. The juice was heated to 80 ° C for 60 min, during which the coloration increased to 14,000 icu. Ultrafiltration through a PCI tubular membrane cut at 4000 daltons operating at 300 psi gave a 2100 icu filtrate and a 50,000 icu filter residue.

Filtrát byl odpařen a vykrystalizován za vakua v zařízení a za podmínek podobných těm, které jsou v příkladu 13e. Během tohoto odpařování se vytvořilo zbarvení a získala se krystalizační cukrovina se zbarvením 4450 icu. Odstřeďování a praní dalo krystaly se zbarvením • oThe filtrate was evaporated and crystallized under vacuum in an apparatus and under conditions similar to those of Example 13e. During this evaporation a color was formed and a crystallization sugar confection having a color of 4450 icu was obtained. Spin and wash gave crystals with an o

-2f• · · · icu. V dalším experimentu se ke krystalizaci přidalo 200 mg/kg (ppm) SO2, čímž se získaly krystaly se zbarvením 34 icu z cukroviny se zbarvením 3950 icu.-2f · · · icu. In another experiment, 200 mg / kg (ppm) of SO 2 was added to the crystallization to give crystals of 34 icu color from 3950 icu confection.

Příklad 14bExample 14b

Práce dle příkladu 14a se zopakovala, ale na oxidaci se nastřikovala šťáva z řepného difuzéru, která se ohřívala a provzdušňovala tak, jak je to popsáno v příkladu 13a. Zbarvení nástřiku bylo 12 123 icu. Úprava peroxidem ho zvýšila na 14 473 icu a ultrafiltrace dala filtrát na 2707 icu.The work of Example 14a was repeated, but the beet diffuser juice was sprayed on the oxidation, which was heated and aerated as described in Example 13a. The color of the feed was 12,123 icu. Peroxide treatment increased it to 14,473 icu and ultrafiltration gave the filtrate at 2707 icu.

Příklad 15Example 15

Šťáva zahrnující směs matečného louhu z krystalizace bílého cukru a filtrační zbytek z druhé ultrafiltrace se může odpařovat na 60 RDS a procházet rychlostí 1,0 1/h přes separační systém se simulovaným pohyblivým ložem, obsahující 5,8 1 pryskyřice distribuované přes deset buněk. Voda se může nastřikovat rychlostí 4 1/h a systém se může provozovat na teplotě 70 °C. Ze systému se sbíraly tři frakce, které obsahovaly v uvedeném pořadí většinu organických látek, většinu sacharózy a většinu rafinózy a další organické materiály. Typické vlastnosti každé z těchto frakcí jsou uvedeny v tabulce 15 níže. (Organické látky představuje množství materiálu vypočtené z rozdílu oproti analytickým výsledkům.The juice comprising the mixture of mother liquor of white sugar crystallization and the filter residue from the second ultrafiltration can be evaporated to 60 RDS and passed at 1.0 L / h through a simulated moving bed separation system containing 5.8 L resins distributed over ten cells. Water can be injected at 4 L / h and the system can be operated at 70 ° C. Three fractions were collected from the system and contained most of the organic matter, most of sucrose and most of raffinose, and other organic materials, respectively. Typical properties of each of these fractions are shown in Table 15 below. (Organic matter represents the amount of material calculated from the difference with the analytical results.

Tabulka 15Table 15

Průtok 1/h Flow 1 / h RDS RDS sacharóza sucrose Inverzní Inverse Popel Ash Rafinóza Rafinosis Organické látky Organic substances Zbarvení icu Coloring icu Nástřik Injection 1,0 1.0 60 60 67,5 67.5 5,0 5.0 6,2 6.2 7,4 7.4 17,3 17.3 37 000 37 000 Organická frakce Organic fractions 0,7 0.7 1,0 1.0 12 12 11,1 11.1 18,2 18.2 0,0 0.0 58 58 31 200 31 200 Sacharózová frakce Sucrose fractions 1,9 1.9 27,9 27.9 96,5 96.5 1,0 1.0 0,4 0.4 2,5 2.5 0,0 0.0 6900 6900 Rafinózová frakce Rafinózová fractions 2,6 2.6 9,1 9.1 15,1 15.1 8,7 8.7 19,2 19.2 22,3 22.3 42,5 42.5 85 700 85 700

..X..X

Získaná sacharózová frakce má zpravidla čistotu 96,5 a představuje získávání 90,5 % vstupující sacharózy.The sucrose fraction obtained generally has a purity of 96.5 and represents the recovery of 90.5% of the input sucrose.

Příklad 16Example 16

Množství 500 g matečného louhu z první krystalizace bílého cukru (se 75 RDS a obsahující 2,6% rafinózy, vztaženo na sušinu) se zředilo na 30 RDS vodou. Hodnota pH se upravila na 5,0 přidáním zředěné kyseliny sírové a teplota roztoku se upravila na 50 °C. Přidalo se 2,5 x 10 jednotek peletizovaného α-galaktosidázového enzymu (12,2 g) a roztok se míchal při 50 °C po dobu 2 h. Výsledná šťáva byla analyzována a zjistilo se, že obsahuje 0,9 % rafinózy vztaženo na pevné látky.An amount of 500 g of mother liquor from the first crystallization of white sugar (with 75 RDS and containing 2.6% raffinose, based on dry matter) was diluted to 30 RDS with water. The pH was adjusted to 5.0 by addition of dilute sulfuric acid and the temperature of the solution was adjusted to 50 ° C. 2.5 x 10 units of pelletized α-galactosidase enzyme (12.2 g) were added and the solution was stirred at 50 ° C for 2 h. The resulting juice was analyzed and found to contain 0.9% raffinose based on solid substances.

Příklad 17Example 17

Matečný sirup z krystalizace první várky bílého cukru (zbarveni 4094 icu při 80,8 % zdánlivé čistoty) byl krystalizován za vakua, aby se získala druhá várka bílého cukru se zbarvením 28 icu a konduktometrickým popelem 0,024 %. Krystalizace se prováděla várkovým režimem v krystalizátoru, který obsahoval 50 1 cukroviny. Krystalizátor byla pilotní jednotka, vyrobená firmou Pignat z Genas ve Francii. Krystalizační tlak byl 68 kPa (20 Hg) absol., teplota byla 70 až 75 °C, a krystalizace trvala kolem 2 hodin. Cukrována vytvořená při krystalizaci se odstředila na odstředivce s košem o průměru 0,6 m (2'), přičemž se použil perforovaný koš. Matečný sirup (oddělený odstředivkou) měl zdánlivou čistotu 77,4 % a zbarvení 5807 icu.The mother liquor from the first batch of white sugar crystallization (4094 icu color at 80.8% apparent purity) was crystallized under vacuum to give a second batch of white sugar with 28 icu color and conductivity ash of 0.024%. Crystallization was carried out in a batch mode in a crystallizer containing 50 L of confectionery. The crystallizer was a pilot unit manufactured by Pignat of Genas in France. The crystallization pressure was 68 kPa (20 Hg) absolute, the temperature was 70-75 ° C, and the crystallization lasted about 2 hours. The sugar formed in the crystallization was centrifuged on a 2 &quot; 2 &quot; basket basket centrifuge using a perforated basket. The mother syrup (separated by centrifuge) had an apparent purity of 77.4% and a coloring of 5807 icu.

Výše uvedený popis specifických provedení předmětného vynálezu není myšlen jako úplný seznam každého možného provedení vynálezu. Odborníci v tomto oboru si budou vědomi toho, že se dají provést úpravy zde popsaných konkrétních provedení, které přesto budou v rámci předmětného vynálezu.The foregoing description of specific embodiments of the present invention is not intended to be a complete list of each possible embodiment of the invention. It will be appreciated by those skilled in the art that modifications to the specific embodiments described herein may be made, yet within the scope of the present invention.

Claims (73)

1. Způsob výroby cukru z řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje krokyCLAIMS 1. A method for producing sugar from beet comprising the steps of a) buď 1 ) macerování řepy nebo jejich kousků nebo 2) rozřezávání řepy na řízky, b ) oddělování šťávy z macerované řepy nebo řízků a c ) membránovou filtraci oddělené šťávy za výroby filtračního zbytku a filtrátu.(a) either (1) maceration of beet or cuts thereof; or (2) cutting of beet into cuttings; (b) separating juice from macerated beet or cuttings; and (c) membrane filtration of the separated juice to produce a filter residue and filtrate. 2 . Způsob výroby cukru z řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky2. Process for producing sugar from beet comprising the steps of a) macerování řepy nebo jejich kousků, b ) mechanické oddělování šťávy z macerované řepy a c ) membránovou filtraci oddělené šťávy za výroby filtračního zbytku a filtrátu.(a) maceration of beet or pieces thereof; (b) mechanical separation of juice from macerated beet; and (c) membrane filtration of the separated juice to produce a filter residue and filtrate. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se řepa řeže na kousky a poté maceruje.Method according to claim 2, characterized in that the beet is cut into pieces and then macerated. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se macerace provádí v diskovém mlýnu.Method according to claim 3, characterized in that the maceration is carried out in a disc mill. 5. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se mechanická separace šťávy provádí na pohybujícím se porézním vakuovém filtračním pásu s protiproudým tokem macerované řepy a vody.Method according to claim 2, characterized in that the mechanical separation of the juice is carried out on a moving porous vacuum filter belt with a countercurrent flow of macerated beet and water. 6. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se mechanická separace provádí s použitím odstřeďování.Method according to claim 2, characterized in that the mechanical separation is carried out by centrifugation. 7. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se mechanická separace provádí s použitím vakuové filtrace.Method according to claim 2, characterized in that the mechanical separation is carried out using vacuum filtration. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, žesepH vakuově separované šťávy upravuje na nejméně 7 přidáváním hydroxidu sodného.Process according to claim 7, characterized in that the vacuum-separated juice is adjusted to at least 7 by the addition of sodium hydroxide. 9 ·9 · 9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se separovaná šťáva kontaktuje s činidlem zvoleným ze skupiny skládající se z oxidu siřičitého, síranových solí, siřičitanových solí, hydrosiřičitanových solí a jejich směsí v množství postačujícím k upravení pH extrahované šťávy na nejméně 7.The method of claim 7, wherein the separated juice is contacted with an agent selected from the group consisting of sulfur dioxide, sulfate salts, sulfite salts, bisulfite salts and mixtures thereof in an amount sufficient to adjust the pH of the extracted juice to at least 7. 10. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se membránová filtrace provádí s ultrafiltrační membránou.Method according to claim 2, characterized in that the membrane filtration is performed with an ultrafiltration membrane. 11. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se membránová filtrace provádí s nanofiltrační membránou.Method according to claim 2, characterized in that the membrane filtration is carried out with a nanofiltration membrane. 12. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že je membránová filtrace ultrafiltrací s příčným tokem a provádí se nejméně při 80 °C a pH filtrátu je nejméně 7.The method of claim 10, wherein the membrane filtration is cross-flow ultrafiltration and is performed at at least 80 ° C and the pH of the filtrate is at least 7. 13. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se filtrační zbytek z membránové filtrace podrobí diafiltraci a získá se zbytkový cukr ve filtračním zbytku.13. The process of claim 2, wherein the membrane filtration residue is diafiltrated to obtain residual sugar in the filtration residue. 14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že se filtrát z diafiltrace zkombinuje s filtrátem z membránové filtrace k dalšímu zpracování.Process according to claim 13, characterized in that the diafiltration filtrate is combined with the membrane filtration filtrate for further processing. 15. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se filtrát z membránové filtrace koncentruje reverzní osmózou a vytvoří se koncentrovaný roztok.15. The method of claim 2, wherein the membrane filtration filtrate is concentrated by reverse osmosis to form a concentrated solution. 16. Způsob podle nároku 15, v y z n a č uj í c i se tím, že se odpaří koncentrovaný roztok a krystalizuje se z něj sacharóza.16. The process according to claim 15, wherein the concentrated solution is evaporated and sucrose is crystallized therefrom. 17. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se šťáva nebo filtrát neuvádějí do styku s vápnem nebo oxidem uhličitým.17. The method of claim 2 wherein the juice or filtrate is not contacted with lime or carbon dioxide. • · • · · · · · · • · · · ► ····• · · · · · · · · · · · 18. Způsob výroby cukru z řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:18. A method for producing sugar from beet comprising the steps of: a) řezání cukrové řepy na kousky,(a) cutting sugar beet into pieces, b) macerování kousků řepy,(b) maceration of beet pieces, c) mechanické extrahování šťávy z macerované řepy,(c) mechanical extraction of juice from macerated beet, d) membránovou filtraci extrahované šťávy a vytvoření filtračního zbytku a filtrátu,d) membrane filtration of extracted juice and formation of filter residue and filtrate, e) podrobení filtračního zbytku diafiltraci, a tím vytvoření diafiltračního filtrátu obohaceného cukrem ve srovnání s filtračním zbytkem,e) subjecting the filter residue to diafiltration, thereby forming a sugar-enriched diafiltration filtrate as compared to the filter residue, f) zkombinování diafiltračního filtrátu a filtrátu z membránové filtrace, a tím kombinované šťávy,f) combining the diafiltration filtrate and the membrane filtration filtrate and the combined juice, g) koncentrování kombinované šťávy reverzní osmózou, a tím vytvoření koncentrovaného roztoku a(g) concentrating the combined juice by reverse osmosis to form a concentrated solution; and h) odpaření koncentrovaného roztoku a krystalizování sacharózy z něj.h) evaporating the concentrated solution and crystallizing sucrose therefrom. 19. Způsob výroby cukru z řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:19. A method for producing sugar from beet comprising the steps of: a) macerování cukrové řepy nebo jejích kousků, a tím vytvoření macerovaného materiálu, který zahrnuje kaši a kapalinu,(a) macerating sugar beet or pieces thereof to produce macerated material which includes slurry and liquid; b) separování kapaliny v macerovaném materiálu z kaše a vytvoření sacharózu obsahující vstupní šťávy,b) separating the liquid in the macerated material from the slurry and forming sucrose containing inlet juices, c) filtrování sacharózu obsahující vstupní šťávy přes první ultrafiltrační membránu, která má odřezávání na první molekulové hmotnosti, a vytvoření ultrafiltračního filtrátu a prvního ultrafiltračního zbytku,c) filtering the sucrose-containing inlet juices through a first ultrafiltration membrane having a first molecular weight cut and forming an ultrafiltration filtrate and a first ultrafiltration residue, d) filtrování prvního ultrafiltračního filtrátu přes druhou ultrafiltrační membránu mající odřezávání na druhé molekulové hmotnosti, která je nižší než je odřezávání na první molekulové hmotnosti a vytvoření druhého ultrafiltračního filtrátu a druhého ultrafiltračního zbytku ad) filtering the first ultrafiltration filtrate through a second ultrafiltration membrane having a cut at a second molecular weight that is less than cut at a first molecular weight and forming a second ultrafiltration filtrate and a second ultrafiltration residue; and e) filtrování druhého ultrafiltračního filtrátu skrz nanofiltrační membránu a vytvoření nanofiltračního filtrátu a nanofiltračního zbytku kde nanofiltrační zbytek má vyšší koncentraci sacharózy na bázi sušiny než vstupní šťáva v kroku c).e) filtering the second ultrafiltration filtrate through the nanofiltration membrane and forming a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue wherein the nanofiltration residue has a higher dry matter-based sucrose concentration than the inlet juice in step c). • * • ♦ • · · · • · · · · · · · · • · · · · · ···· · · · · • · · · · · · · • · · · · ······· ·· ·• * • ♦ • · · · · · · · · * * * * * * * * * * * * * · ·· · 20. Způsob výroby cukru z řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:20. A method for producing sugar from beet comprising the steps of: a) řezání cukrové řepy na řízky a získání vstupní šťávy obsahující sacharózu difúzí z nich,(a) cutting sugar beet into pulp and obtaining sucrose-containing juice by diffusion therefrom; b) filtrování vstupní šťávy obsahující sacharózu přes první ultrafiltrační membránu, která provádí odřezávání na první molekulové hmotnosti a vyrábění prvního ultrafiltračního filtrátu a prvního ultrafiltračního zbytku,b) filtering the sucrose-containing feed juice through a first ultrafiltration membrane that performs cutting at a first molecular weight and producing a first ultrafiltration filtrate and a first ultrafiltration residue, c) filtrování prvního ultrafiltračního filtrátu druhou ultrafiltrační membránou, která provádí odřezávání na druhé molekulové hmotnosti, která je nižší než je odřezávání prováděné na první molekulové hmotnosti a vytváření druhého ultrafiltračního filtrátu a druhého ultrafiltračního zbytku a(c) filtering the first ultrafiltration filtrate with a second ultrafiltration membrane that performs a cut at a second molecular weight that is less than that cut at the first molecular weight to form a second ultrafiltration filtrate and a second ultrafiltration residue; and d) filtrování druhého ultrafiltračního filtrátu přes nanofiltrační membránu a vyrábění nanofiltračního filtrátu a nanofiltračního zbytku, přičemž nanofiltrační zbytek má vyšší koncentraci sacharózy na bázi sušiny než vstupní šťáva v kroku c).d) filtering the second ultrafiltration filtrate through the nanofiltration membrane and producing a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue, wherein the nanofiltration residue has a higher dry matter-based sucrose concentration than the inlet juice in step c). 21. Způsob podle nároku 19 nebo 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok čištění buď druhého ultrafiltračního filtrátu nebo nanofiltračního zbytku nejméně jedním ze způsobů vybraných ze skupiny skládající se z iontové výměny a elektrodialýzy.The method of claim 19 or 20, further comprising the step of purifying either the second ultrafiltration filtrate or the nanofiltration residue by at least one of the methods selected from the group consisting of ion exchange and electrodialysis. 22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím, že nanofiltrační zbytek je čištěn elektrodialýzou a vytváří se elektrodialyzovaná šťáva a elektrodialýzovaný zbytek.22. The method of claim 21 wherein the nanofiltration residue is purified by electrodialysis to form electrodialysis juice and electrodialysis residue. 23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že elektrodialyzovaná šťáva se změkčí iontovou výměnou a vytvoří se změkčená vyčištěná šťáva.23. The method of claim 22, wherein the electrodialysed juice is softened by ion exchange and a softened purified juice is formed. 24. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se nanofiltrací, elektrodialýzou a iontovou výměnou odstraní nejméně 65 % hmotnostních Ca, Mg, K, Na a na ně vázaných anorganických a organických aniontů, které jsou přítomny v druhém ultrafiltračním filtrátu.24. The method of claim 23, wherein at least 65% by weight of Ca, Mg, K, Na and the inorganic and organic anions present in the second ultrafiltration filtrate are removed by nanofiltration, electrodialysis, and ion exchange. 25. Způsob podle nároku 19 nebo 20, v y z n a č u j í c í se tím, že se vzduch zavádí do vstupní šťávy před první ultrafiltrací a polymerizují se barevné částice.25. The method of claim 19 or 20, wherein air is introduced into the inlet juice prior to the first ultrafiltration and the colored particles are polymerized. // &// & 26. Způsob podle nároku 19 nebo 20, vyznačující se tím, že se peroxid vodíku, ozón nebo jejich kombinace zavádějí do vstupní šťávy před první ultrafiltrací.A method according to claim 19 or 20, characterized in that hydrogen peroxide, ozone or a combination thereof is introduced into the inlet juice before the first ultrafiltration. 27. Způsob podle nároku 19 nebo 20, vy zn ačuj í cí se tím, ž e se pH šťávy upraví na hodnotu 6 až 8 přidáním zásady před první ultrafiltrací.A method according to claim 19 or 20, characterized in that the pH of the juice is adjusted to a value of 6-8 by adding a base before the first ultrafiltration. 28. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že po oddělení kapaliny zůstane v kaši nejvýše 5 % sacharózy přítomné v řepě.28. The method of claim 19, wherein, after separation of the liquid, no more than 5% of the sucrose present in the beet remains in the slurry. 29. Způsob podle nároku 28, v y z n a č u j í c í se tím, že po oddělení kapaliny zůstane v kaši nejvýše 3 % sacharózy přítomné v řepě.29. The method of claim 28, wherein, after separation of the liquid, no more than 3% of the sucrose present in the beet remains in the slurry. 30. Způsob podle nároku 19 nebo 20, v y z n a č uj í c í se tím, že dále zahrnuje krok odstraňování zbytku vláken řepy a kalu ze separované kapaliny nejméně jedním ze způsobů zvolených ze skupiny skládající se z cezení a filtrace před první ultrafiltrací.30. The method of claim 19 or 20, further comprising the step of removing the remainder of the beet and sludge fibers from the separated liquid by at least one of the screening and filtration prior to the first ultrafiltration. 31. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že se cezením nebo filtrací odstraní nejméně 90 % hmotnostních všech vláken a kalu majících největší rozměr nejméně 150 pm.A method according to claim 30, characterized in that at least 90% by weight of all fibers and sludge having a largest dimension of at least 150 µm are removed by sieving or filtration. 32. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že se cezením nebo filtrací odstraní nejméně 90 % hmotnostních všech vláken a kalu majících největší rozměr nejméně 50 pm.Process according to claim 31, characterized in that at least 90% by weight of all fibers and sludge having a maximum dimension of at least 50 µm are removed by sieving or filtration. 33. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že se řepa maceruje průchodem kladivovým mlýnem a převede se na směs kaše a kapaliny obsahující sacharózu.33. The method of claim 19, wherein the beet is macerated by passing through a hammer mill and converted into a mixture of slurry and a sucrose-containing liquid. 34. Způsob podle nároku 33, vyznačující se tím, že macerovaná řepa také prochází drtičem.34. The method of claim 33, wherein the macerated beet is also passed through a crusher. < · • · • ·<· • · 35. Způsob podle nároku 33, vyznačující se tím, že je kapalina oddělována od kaše odstřeďováním.35. The method of claim 33, wherein the liquid is separated from the slurry by centrifugation. 36. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že je první ultrafiltrační zbytek diafiltrován přes nejméně první diafiltrační nebo ultrafiltrační membránu a vyrábí se první diafiltrační filtrát a první diafiltrační zbytek a první diafiltrační zbytek se filtruje přes druhou ultrafiltrační membránu.The method of claims 19 or 20, wherein the first ultrafiltration residue is diafiltered through at least the first diafiltration or ultrafiltration membrane and the first diafiltration filtrate and the first diafiltration residue and the first diafiltration residue are produced through a second ultrafiltration membrane. 37. Způsob podle nároku 36, vyznačující se tím, že se druhý ultrafiltrační zbytek diafiltruje přes nejméně druhou diafiltrační nebo ultrafiltrační membránu a vyrábí se druhý diafiltrační filtrát a druhý diafiltrační zbytek a přičemž se druhý diafiltrační filtrát filtruje přes nanofiltrační membránu.37. The method of claim 36, wherein the second ultrafiltration residue is diafiltered through at least a second diafiltration or ultrafiltration membrane and a second diafiltration filtrate and a second diafiltration residue are produced and wherein the second diafiltration filtrate is filtered through a nanofiltration membrane. 38. Způsob podle nároků 19 nebo 20, v y z n a č u j í c í se tím, ž e je nejméně dva z prvního ultrafíltračního zbytku, druhého ultrafiltračního zbytku, nanofiltračního filtrátu a elektrodialýzového koncentrátu nebo zbytku kombinují a vyrábí se melasa.38. The method of claim 19 or 20, wherein at least two of the first ultrafiltration residue, the second ultrafiltration residue, the nanofiltration filtrate and the electrodialysis concentrate or residue are combined and molasses is produced. 39. Způsob podle nároku 37, vyznačující se tím, že se nejméně první diafiltrační zbytek, druhý diaflitrační zbytek a nanofiltrační filtrát zkombinují a vyrábí se melasa.39. The method of claim 37, wherein at least a first diafiltration residue, a second diafiltration residue, and a nanofiltration filtrate are combined to produce molasses. 40. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje odpařování nanofiltračního zbytku k výrobě koncentrovaného sirupu a krystalizování bílého cukru z koncentrovaného sirupu.40. The method of claim 19 or 20, further comprising vaporizing the nanofiltration residue to produce concentrated syrup and crystallizing white sugar from the concentrated syrup. 41. Způsob podle nároku 23, v y z n a č uj í c í se tím, že dále zahrnuje odpařování vyčištěné šťávy a výrobu koncentrovaného sirupu a krystalizování bílého cukru z koncentrovaného sirupu.41. The method of claim 23, further comprising vaporizing the clarified juice and producing a concentrated syrup and crystallizing the white sugar from the concentrated syrup. 42. Způsob podle nároku 41, vyznačující se tím, že vyčištěná šťáva má koncentraci popele nejvýše 2,5 % hmotnostních, vztaženo na bázi sušiny.42. The method of claim 41, wherein the clarified juice has an ash concentration of at most 2.5% by weight based on dry matter. • · · · · · · • · · · · · · ··· ······· · · • · · · · · « » · ·· · ·«···· a*· · · · · · · · · · · · · «·« · «A * * 43. Způsob podle nároku 42, vyznačující se tím, že vyčištěná šťáva má koncentraci popele nejvýše 2,0 % hmotnostních, vztaženo na bázi sušiny.43. The method of claim 42, wherein the clarified juice has an ash concentration of at most 2.0% by weight based on dry matter. 44. Způsob podle nároku 41, vy z n a č u j í c í se tím, že vyčištěná šťáva má koncentraci popele nejvýše 1,0 % hmotnostních, vztaženo na bázi sušiny.44. The method of claim 41, wherein the clarified juice has an ash concentration of at most 1.0% by weight on a dry matter basis. 45. Způsob podle nároku 41, vyznačující se tím, že způsob zahrnuje dvě krystalizace bílého cukru z koncentrovaného sirupu.45. The method of claim 41, wherein the method comprises two crystallizations of white sugar from concentrated syrup. 46. Způsob podle nároku 40, v y z n a č u j í c í se tím, že matečný louh zůstává po krystalizaci bílého cukru z koncentrovaného sirupu a recykluje se na jednu z ultrafiltračních membrán.46. The process of claim 40, wherein the mother liquor remains after crystallization of the white sugar from the concentrated syrup and is recycled to one of the ultrafiltration membranes. 47. Způsob podle nároku 41, vyznačující se tím, že matečný louh zůstává po krystalizaci bílého cukru z koncentrovaného sirupu a recykluje se na jednu z ultrafiltračních membrán.47. The method of claim 41, wherein the mother liquor remains after crystallization of the white sugar from the concentrated syrup and is recycled to one of the ultrafiltration membranes. 48. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že je během filtrace přes první ultrafiltrační membránu vstupní šťáva na teplotě 60 až 93 °C.A method according to claims 19 or 20, wherein during filtration through the first ultrafiltration membrane the inlet juice is at a temperature of 60 to 93 ° C. 49. Způsob podle nároku 48, v y z n a č u j í c í se tím, že vstupní šťáva má během filtrace skrz první ultrafiltrační membránu teplotu 71 až 85 °C.49. The method of claim 48, wherein the inlet juice has a temperature of 71-85 [deg.] C. during filtration through the first ultrafiltration membrane. 50. Způsob podle nároků 19 nebo 20, v y z n a č uj í c í se tím, že první ultrafiltrační membrána odřezává na hodnotě molekulové hmotnosti nejméně 2000 daltonů a velikost pórů nejvýše 0,1 pm.50. The method of claim 19 or 20, wherein the first ultrafiltration membrane cuts to a molecular weight value of at least 2000 daltons and a pore size of at most 0.1 µm. 51. Způsob podle nároku 50, vyznačující se tím, že první ultrafiltrační membrána odřezává na hodnotě molekulové hmotnosti 4000 až 200 000 daltonů.51. The method of claim 50, wherein the first ultrafiltration membrane cuts to a molecular weight of 4000 to 200,000 daltons. 52. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že první ultrafiltrační filtrát má zbarvení 3000 až 10 000 icu.The method according to claims 19 or 20, wherein the first ultrafiltration filtrate has a coloration of 3000 to 10,000 icu. • · · · /Λ • · · ·• · · · · · · · 53. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že druhá ultrafiltrační membrána odřezává na hodnotě molekulové hmotnosti 500 až 5000 daltonů.53. The method of claims 19 or 20, wherein the second ultrafiltration membrane cuts to a molecular weight of 500 to 5000 daltons. 54. Způsob podle nároku 53, vyznačující se tím, že druhá ultrafiltrační membrána odřezává na hodnotě molekulové hmotnosti 1000 až 4000 daltonů.54. The method of claim 53, wherein the second ultrafiltration membrane cuts to a molecular weight value of 1000 to 4000 daltons. 55. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že druhý ultrafiltrační filtrát má zbarveni, které není větší než 4000 icu.The method of claims 19 or 20, wherein the second ultrafiltration filtrate has a coloration of not more than 4000 icu. 56. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že druhý ultrafiltrační filtrát má zbarvení, které není větší než 2500 icu.The method of claims 19 or 20, wherein the second ultrafiltration filtrate has a coloration of not more than 2500 icu. 57. Způsob podle nároků 19 nebo 20, v y z n a č uj í c í se tím, že nanofiltační filtrát zahrnuje nejméně 30 % hmotnostních, vztaženo na bázi sušiny, popele ve vstupní šťávě.57. A method according to claim 19 or 20, wherein the nanofiltration filtrate comprises at least 30% by weight, based on dry matter, of ash in the inlet juice. 58. Způsob podle nároků 19 nebo 20, v y z n a č uj í c í se tím, že nanofiltační filtrát zahrnuje nejméně 30 % hmotnostních, vztaženo na bázi sušiny, inverzních cukrů přítomných ve vstupní šťávě.58. The method of claim 19 or 20, wherein the nanofiltration filtrate comprises at least 30% by weight, based on dry matter, of the inverse sugars present in the inlet juice. 59. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že nanofiltační filtrát zahrnuje nejméně 25 % hmotnostních, vztaženo na bázi sušiny, betainu přítomného ve vstupní šťávě.A method according to claim 19 or 20, wherein the nanofiltration filtrate comprises at least 25% by weight, based on dry matter, of betaine present in the inlet juice. 60. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že nejméně jeden z vodních proudů zvolených ze skupiny skládající se ze vstupní šťávy, prvního ultrafiltračního filtrátu, druhého ultrafiltračního filtrátu a nanofiltračního zbytku se uvede ve styk s činidlem zvoleným ze skupiny skládající se z oxidu siřičitého, siřičitanových solí, hydrosiřičitanových solí, metahydrosiřičitanových solí, dithionitových solí a jejich směsí v množství dostačujícím k zabezpečení ekvivalentní koncentrace oxidu siřičitého v proudu nejméně 100 mg/kg.60. The method of claim 19 or 20 wherein at least one of the water streams selected from the group consisting of inlet juice, first ultrafiltration filtrate, second ultrafiltration filtrate, and nanofiltration residue is contacted with an agent selected from the group consisting of: sulfur dioxide, sulphite salts, bisulphite salts, metabisulphite salts, dithionite salts and mixtures thereof in an amount sufficient to ensure an equivalent sulfur dioxide concentration in the stream of at least 100 mg / kg. ··»··· · · · · · · · • · « ··« ···« • · · · · r · · « » » • ··· ···*··· · »· · · R r r r r r r r r r r · · r »» »» »» » Λ o · · · · · ··» ···* ··* *· * ·* ··*’Λ o · · · · · · · · · · * * * JksJks 61. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že nejméně jeden z vodních proudů zvolených ze skupiny skládající se ze vstupní šťávy, prvního ultrafíltračního filtrátu, druhého ultrafíltračního filtrátu, nanofiltračního zbytku a vyčištěné šťávy se uvede ve styk s činidlem zvoleným ze skupiny skládající se z oxidu siřičitého, siřičitanových solí, hydrosiřičitanových solí, meíahydrosiřičitanových solí, dithionitových solí a jejich směsí v množství dostačujícím k zabezpečení ekvivalentní koncentrace oxidu siřičitého v proudu nejméně 100 mg/kg.61. The method of claim 23 wherein at least one of the water streams selected from the group consisting of inlet juice, first ultrafiltration filtrate, second ultrafiltration filtrate, nanofiltration residue, and clarified juice is contacted with an agent selected from the group consisting of: from sulfur dioxide, sulphite salts, bisulphite salts, bisulphite salts, dithionite salts and mixtures thereof in an amount sufficient to ensure an equivalent sulfur dioxide concentration in the stream of at least 100 mg / kg. 62. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že se žádný filtrát nedostane do styku s vápnem a oxidem uhličitým.A method according to claims 19 or 20, characterized in that no filtrate comes into contact with the lime and carbon dioxide. 63. Způsob podle nároků 19 nebo 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok zvědění dostatku vzduchu do vstupní šťávy a zpolymerování barevných částic před filtrací skrz první ultrafiltrační membránu, přičemž nejméně část zbarvených částic se odstraní ze šťávy filtrací přes první ultrafiltrační membránu.63. The method of claim 19 or 20, further comprising the step of scavenging enough air into the inlet juice and polymerizing the colored particles prior to filtration through the first ultrafiltration membrane, wherein at least a portion of the colored particles are removed from the juice by filtration through the first ultrafiltration membrane. 64. Způsob podle nároku 63, vyznačující se tím, že dále zahrnuje ohřev šťávy na teplotu 60 až 93 °C před filtrací přes první ultrafiltrační membránu.64. The method of claim 63, further comprising heating the juice to a temperature of 60-93 ° C prior to filtration through the first ultrafiltration membrane. 65. Způsob výroby cukru z řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky65. A method for producing sugar from beet comprising the steps of a) macerování cukrové řepy nebo jejích kousků, a vytvoření kaše zahrnující vodnou kapalinu obsahující sacharózu,(a) macerating sugar beet or pieces thereof, and forming a slurry comprising an aqueous liquid containing sucrose; b) oddělování kapaliny obsahující sacharózu od kaše,b) separating the sucrose-containing liquid from the slurry, c) filtrování kapaliny obsahující sacharózu přes první ultrafiltrační membránu, která odřezává molekulovou hmotnost na hodnotě 4000 až 200 000 daltonů a vyrobení prvního ultrafíltračního filtrátu, který má zbarvení nejvýše 10 000 icu a prvního ultrafíltračního zbytku,c) filtering the sucrose-containing liquid through a first ultrafiltration membrane that cuts a molecular weight of 4000 to 200,000 daltons and producing a first ultrafiltration filtrate having a coloration of not more than 10,000 icu and a first ultrafiltration residue, d) filtrování prvního ultrafíltračního filtrátu přes druhou ultrafiltrační membránu, která odřezává na molekulové hmotnosti 2000 až 4000 daltonů, čímž se vyrobí druhý ultrafiltrační filtrát, který má zbarvení, které není větší než 4000 icu a druhého uitrafiltračního zbytku,d) filtering the first ultrafiltration filtrate through a second ultrafiltration membrane which cuts to a molecular weight of 2000 to 4000 daltons to produce a second ultrafiltration filtrate having a coloration of not more than 4000 icu and a second uitrafiltration residue, e) filtrování druhého ultrafíltračního filtrátu přes nanofiltrační membránu a vyrobeníe) filtering the second ultrafiltration filtrate through the nanofiltration membrane and manufacturing H V··· ·· · • · * · · · • · · · · < ·H V ··· ·· · * <<· < 4 · » · · · * * « 4 nanofiltračního filtrátu a nanofiltračního zbytku, kde nanofiltrační zbytek má vyšší koncentraci sacharózy na bázi sušiny než kapalina obsahující sacharózu v kroku b),4 of a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue, wherein the nanofiltration residue has a higher dry matter-based sucrose concentration than the sucrose-containing liquid in step b), f) čištění nanofiltračního zbytku nejméně jedním způsobem vybraným ze skupiny skládající se z iontové výměny a elektrodialýzy, a vyrobení nástřiku na odparku,f) cleaning the nanofiltration residue by at least one method selected from the group consisting of ion exchange and electrodialysis, and producing an evaporator feed, g) odpaření vody z nástřiku na odparku a vyrobení koncentrovaného sirupu a(g) evaporating the water from the evaporator feed to produce a concentrated syrup; and h) krystalizování bílého cukru z koncentrovaného sirupu.h) crystallizing white sugar from concentrated syrup. 66. Způsob výroby cukru z cukrové řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky66. A method for producing sugar from sugar beets, comprising the steps of a) řezání cukrové řepy na řízky a získání vstupní šťávy obsahující sacharózu z nich difúzí,(a) cutting sugar beet into pulp and obtaining sucrose-containing inlet juice by diffusion; b) filtrování sacharózu obsahující vstupní šťávy přes první ultrafiltrační membránu, která odřezává na molekulové hmotnosti v rozmezí 4000 až 200 000 daltonů, a vyrobení prvního ultrafiltračního filtrátu, který má zbarvení, které není větší než 10 000 icu a prvního ultrafiltračního zbytku,(b) filtering sucrose-containing inlet juices through a first ultrafiltration membrane that cuts to a molecular weight in the range of 4000 to 200,000 daltons and producing a first ultrafiltration filtrate having a coloration of not more than 10,000 icu and a first ultrafiltration residue; c) filtrování prvního ultrafiltračního filtrátu přes druhou ultrafiltrační membránu, která odřezává na molekulové hmotnosti 2000 až 4000 daltonů a vyrábí se druhý ultrafiltrační filtrát, který má zbarvení nejvýše 4000 icu a druhý ultrafiltrační zbytek,c) filtering the first ultrafiltration filtrate through a second ultrafiltration membrane, which cuts to a molecular weight of 2000 to 4000 daltons and produces a second ultrafiltration filtrate having a coloration of at most 4000 icu and a second ultrafiltration residue, d) filtrování druhého ultrafiltračního filtrátu přes nanofiltrační membránu a vyrábění nanofiltračního filtrátu a nanofiltračního zbytku, přičemž nanofiltrační zbytek má vyšší koncentraci sacharózy na bázi sušiny než kapalina obsahující sacharózu v kroku b),d) filtering the second ultrafiltration filtrate through the nanofiltration membrane and producing a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue, wherein the nanofiltration residue has a higher dry matter-based sucrose concentration than the sucrose-containing liquid in step b), e) čištění nanofiltračního zbytku nejméně jedním způsobem zvoleným ze skupiny skládající se z iontové výměny a elektrodialýzy a vyrábění nástřiku pro odparku,e) purifying the nanofiltration residue by at least one method selected from the group consisting of ion exchange and electrodialysis and producing an evaporator feed, f) odpařování vody z nástřiku do odparky a výroba koncentrovaného sirupu a(f) evaporating the water from the feed into the evaporator and producing concentrated syrup; and g) krystalizace bílého cukru z koncentrovaného sirupu.g) crystallization of white sugar from concentrated syrup. 67. Způsob podle nároku 65 nebo nároku 66, vyznačující se tím, že způsob zahrnuje nejméně dvě krystalizace bílého cukru z koncentrovaného sirupu.67. The method of claim 65 or claim 66, wherein the method comprises at least two crystallizations of white sugar from concentrated syrup. 68. Způsob podle nároku 65 nebo nároku 66, v y z n a č u j í c í se tím, že matečný louh vyrobený v krystalizaci zahrnuje rafinózu a nejméně 75 % hmotnostních rafinózy se odstraňuje z matečného louhu v chromatografickém separátoru se simulovaným to to » · » · • to ·· »·*« • « • ι ·» to » to * to t *·· • * « « * · « « · · * » · « to · · · · · pohyblivým ložem a upravený matečný louh se recykluje.68. The method of claim 65 or claim 66, wherein the mother liquor produced in crystallization comprises raffinose and at least 75% by weight of raffinose is removed from the mother liquor in a chromatographic separator simulated to: to a moving bed and reclaimed mother liquor is recycled . 69. Způsob podle nároku 68, vyznačující se tím, že recyklovaný matečný louh je podrobován dalšímu čištění odpařováním a krystalizaci69. The method of claim 68, wherein the recycled mother liquor is subjected to further purification by evaporation and crystallization. 70. Způsob podle nároku 65 nebo nároku 66, v y z n a č u j í c í se tím, že matečný louh vyrobený při krystalizaci zahrnuje rafinózu a nejméně 75 % hmotnostních rafinózy se odstraňuje z matečného louhu s použitím melibiázového enzymu a upravený matečný louh se recykluje do nástřiku druhé ultrafiltrační membrány.70. The method of claim 65 or claim 66, wherein the mother liquor produced by crystallization comprises raffinose and at least 75% by weight of raffinose is removed from the mother liquor using the melibiase enzyme and the treated mother liquor is recycled to the feed. a second ultrafiltration membrane. 71. Způsob čištění šťávy obsahující sacharózu, získané z cukrové řepy, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:71. A method of purifying sucrose containing juice obtained from sugar beet, comprising the steps of: a) vpouštění množství vzduchu do šťávy, postačujícího způsobit polymeraci barevných částic a(a) injecting air into the juice sufficient to cause the polymerisation of colored particles; and b) odstraňování nejméně některých zbarvených částic ze šťávy membránovou filtrací přes nejméně jednu ultrafiltrační membránu nebo nanofiltrační membránu.b) removing at least some colored particles from the juice by membrane filtration through at least one ultrafiltration membrane or nanofiltration membrane. 72. Způsob podle nároku 71, v y z n a č uj í c í se tím, že dále zahrnuje ohřev šťávy před krokem b) na teplotu 60 až 93 °C,72. The method of claim 71, further comprising heating the juice prior to step b) to a temperature of 60 to 93 ° C. 73. Způsob podle nároku 71, vyznačující se tím, že membránová filtrace zahrnuje:73. The method of claim 71, wherein the membrane filtration comprises: filtrování šťávy přes první ultrafiltrační membránu, která odřezává na první molekulové hmotnosti, a vyrábí první ultrafiltrační filtrát a první ultrafiltrační zbytek, filtrování prvního ultrafiltračního filtrátu přes druhou ultrafiltrační membránu, která odřezává na druhé molekulové hmotnosti, která je nižší než první molekulová hmotnost pro odřezávání, čímž se vyrábí druhý ultrafiltrační filtrát a druhý ultrafiltrační zbytek, a filtrování druhého ultrafiltračního filtrátu přes nanofiltrační membránu, čímž se vyrábí nanofiltrační filtrát a nanofiltrační zbytek.filtering the juice through a first ultrafiltration membrane that cuts to a first molecular weight and produces a first ultrafiltration filtrate and a first ultrafiltration residue, filtering the first ultrafiltration filtrate through a second ultrafiltration membrane that cuts to a second molecular weight that is lower than the first molecular weight for trimming, thereby producing a second ultrafiltration filtrate and a second ultrafiltration residue, and filtering the second ultrafiltration filtrate through the nanofiltration membrane, thereby producing a nanofiltration filtrate and a nanofiltration residue.
CZ2002570A 1999-08-19 2000-08-15 Sugar beet membrane filtration process CZ2002570A3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/376,026 US6387186B1 (en) 1999-08-19 1999-08-19 Process for production of purified beet juice for sugar manufacture
US09/618,831 US6440222B1 (en) 2000-07-18 2000-07-18 Sugar beet membrane filtration process
US09/618,416 US6406547B1 (en) 2000-07-18 2000-07-18 Sugar beet membrane filtration process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2002570A3 true CZ2002570A3 (en) 2002-11-13

Family

ID=27409274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2002570A CZ2002570A3 (en) 1999-08-19 2000-08-15 Sugar beet membrane filtration process

Country Status (9)

Country Link
EP (3) EP1204767B1 (en)
AT (1) ATE358187T1 (en)
AU (1) AU6906300A (en)
CZ (1) CZ2002570A3 (en)
DE (1) DE60034127T2 (en)
HU (1) HUP0204353A3 (en)
PL (1) PL353772A1 (en)
SK (1) SK3772002A3 (en)
WO (1) WO2001014594A2 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004108696A (en) * 2001-08-24 2005-03-27 Даниско А/С (Dk) METHOD FOR PRODUCING WHITE AND BROWN SUGAR FROM SUGAR BEET
MXPA04010090A (en) * 2002-04-15 2005-02-17 Co2 Solutions Llc A system to produce sugar from plant materials.
FR2838751B1 (en) * 2002-04-17 2007-03-09 Applexion Ste Nouvelle De Rech PROCESS AND PLANT FOR MANUFACTURING REFINED SUGAR FROM SUGAR JUICE
FI20021251A0 (en) * 2002-06-26 2002-06-26 Finnfeeds Finland Oy Method for the recovery of betaine
GB2408262B (en) * 2003-11-24 2007-09-12 British Sugar Plc A method of preparation of L-arabinose
GB2433518A (en) * 2005-12-21 2007-06-27 Danisco Process for the recovery of sucrose and non-sucrose materials
FI20065363A0 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Danisco Sweeteners Oy Difference method
FR2928817B1 (en) 2008-03-19 2010-12-17 Ecopsi PROCESS AND UNIT FOR PRODUCING BEETS AND JUICE SUGAR FROM BEETS
AU2011288946A1 (en) * 2010-08-13 2013-03-21 Rdm Empreendimentos E Participacoes S.A. Method and composition for reducing the color of sugar
UA112671C2 (en) * 2011-12-23 2016-10-10 Нестек С.А. METHOD OF OBTAINING TASTE AND AROMATIC COMPOSITION WITH TASTE AND Aroma OF MIND
US9487840B2 (en) * 2013-09-16 2016-11-08 Api Intellectual Property Holdings, Llc Processes and apparatus for refining sugarcane to produce sugars, biofuels, and/or biochemicals
CN105154591B (en) * 2015-08-13 2018-11-20 开远滇蔗园科技有限公司 A kind of production method of natural sugarcane juice brown sugar powder
RU2619309C2 (en) * 2015-10-19 2017-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет" (ФГБОУ ВО "МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ)") Method of crystalline white sugar production
CN111269181B (en) * 2019-12-31 2023-09-19 江苏久吾高科技股份有限公司 Method and device for purifying sinomenine hydrochloride
CA3190261A1 (en) * 2020-07-31 2022-04-21 Hydrite Chemical Co. Method for controlling microbial growth in sugar processing
KR20230084565A (en) * 2020-11-30 2023-06-13 신히가시니혼 세이토 가부시키가이샤 Manufacturing process of raw sugar and refined sugar
CN115260335B (en) * 2022-09-28 2023-01-03 中国农业大学 Method and system for simultaneously extracting rosa roxburghii polysaccharide, rosa roxburghii polyphenol, rosa roxburghii SOD and Vc from rosa roxburghii residues

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB477312A (en) * 1935-05-07 1937-12-23 Jose Antich Improvements in or relating to the treatment of carob beans (ceratonia siliqua l) and similar plants
GB1361674A (en) * 1971-04-23 1974-07-30 Danske Sukkerfab Process for the purification and clarification of sugar juices
GB1428790A (en) * 1973-09-28 1976-03-17 Tate & Lyle Ltd Production of cane sugar
US4057437A (en) * 1976-06-09 1977-11-08 Sparkler Mfg. Co. Continuous belt filter and filtration method
SE441932B (en) * 1981-01-14 1985-11-18 Danske Sukkerfab PROCEDURE FOR PURIFICATION OF SUGAR SOFT PREPARED BY EXTRACTION OF SUGAR BEETS
NL8301786A (en) * 1983-05-19 1984-12-17 Suiker Unie PROCESS FOR THE EXTRACTION OF DISACCHARIDES FROM TUBULAR CONTAINING DISACCHARIDES, USING AN EXTRACTION WITH UNHEATED WATER.
AU635352B2 (en) * 1990-11-09 1993-03-18 Applied Membrane Systems Pty Ltd A method and apparatus for fractionation of sugar containing solution
US5281279A (en) * 1991-11-04 1994-01-25 Gil Enrique G Process for producing refined sugar from raw juices
US5554227A (en) * 1993-11-12 1996-09-10 Societe Nouvelle De Recherches Et D'applications Industrielles D'echangeurs D'ions Applexion Process of manufacturing crystal sugar from an aqueous sugar juice such as cane juice or sugar beet juice
US5468300A (en) * 1994-04-07 1995-11-21 International Food Processing Incorporated Process for producing refined sugar directly from sugarcane
BR9508477A (en) * 1994-08-03 1997-10-28 Int Food Processing Inc Process for the production of refined sugar
US5759283A (en) * 1996-05-14 1998-06-02 The Western Sugar Company Method for processing sugar beets to produce a purified beet juice product

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001014594A2 (en) 2001-03-01
HUP0204353A2 (en) 2003-05-28
DE60034127T2 (en) 2007-12-06
WO2001014594A3 (en) 2001-12-06
EP1204767B1 (en) 2007-03-28
EP1788100A2 (en) 2007-05-23
DE60034127D1 (en) 2007-05-10
EP1204767A2 (en) 2002-05-15
PL353772A1 (en) 2003-12-01
ATE358187T1 (en) 2007-04-15
EP1788099A2 (en) 2007-05-23
HUP0204353A3 (en) 2004-12-28
SK3772002A3 (en) 2002-11-06
AU6906300A (en) 2001-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6440222B1 (en) Sugar beet membrane filtration process
US6406548B1 (en) Sugar cane membrane filtration process
RU2260056C2 (en) Sugar production method
CZ2002570A3 (en) Sugar beet membrane filtration process
WO2001014595A2 (en) Sugar cane membrane filtration process
US3799806A (en) Process for the purification and clarification of sugar juices,involving ultrafiltration
US8893612B2 (en) Process for reducing the lime consumption in sugar beet juice purification
US4115147A (en) Process for producing nutritive sugar from cane juice
US6406547B1 (en) Sugar beet membrane filtration process
US6174378B1 (en) Process for production of extra low color cane sugar
WO1992008810A1 (en) A method and apparatus for fractionation of sugar containing solution
US6375751B2 (en) Process for production of purified cane juice for sugar manufacture
US20040231663A1 (en) Process for the preparation of white and brown sugar from sugar beets
RU2002106827A (en) The method of membrane filtration of sugar beets
US9133528B2 (en) Raw juice alkalinization
JP7374080B2 (en) Method for reducing sugar loss during separation of coagulum from prelimed juice, as well as method for thickening coagulum, use of decanter centrifuges, protein-containing fractions and prelimed beet juice
EP1649068A2 (en) Method for purification of high purity sucrose material
EP0126512B1 (en) Process for the recovery of disaccharides from disaccharides containing tuberous plants by means of an extraction with unwarmed water
US11679371B2 (en) Method for producing functionally improved carbolime
US5928429A (en) Process for the enhancement of recovery of sugar
Lipnizki Membrane processes for sugar and starch processing
CA1208632A (en) Method of recovering sucrose
US6508886B1 (en) Method for preparing a purified sugary juice from raw juices obtained from sacchariferous material of vegetable origin
RU2118664C1 (en) Method for production of syrup from sugar-bearing primary stuff
NL8400836A (en) Beet sugar prodn. by disintegrating washed beet - for max. break-up of cell walls, sepg. cell wall fraction, ultrafiltration of liq. fraction before concn. and crystallisation