CZ431099A3 - Způsob výroby cukrového syrupu ze surovin obsahujících cukr - Google Patents

Abstract

Způsob výroby rafinovaného cukrového sirupu ze zemědělských odpadů obsahujících cukr zahrnuje zpracování břečky obsahující cukr okyselenímza tepla, provedení elektrochemického a ultrafiltračního zpracování této břečky; elektrolytické zpracování břečky s použitím aktivních elektrod, které dávají při rozpouštění polyvalentní ionty způsobující srážení koloidů; úpravu břečky v iontoměničových sloupcích se sorbentem; kondenzaci břečky za použití reverzní osmózy, a odpaření břečky.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká cukrovarnického průmyslu. Cukr obsahující výrobek, získaný použitím vynálezu, lze použít v tu ckrarstvi, pekařství, konzervárenství, pivovarnictví a při výrobě nealkoholických nápojů.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že existuje způsob získávání cukrového syrupu jako meziproduktu při normální výrobě cukru (A.R. Sapronov, L.D. Bobrovnik Sugar, Moscow, Light and food Industries, 1981). Způsob obsahuje získání štávy, její čistění saturací čeřením a odpařování. Nevýhody tohoto způsobu jsou vysoká spotřeba energie při odpařování a nedostatečná kvalita syrupu, která vyžaduje nákladný proces čistění, aby se získal bílý krystalický cukr z cukrového syrupu. Dále, obvyklý způsob zpracování vyžaduje další pomocné provozy jako je úpravna vody, vápenka, teplárna, sklad cukrové řepy, v jednom komplexu s výrobou cukru. Nejpodobnější tomuto způsobu je způsob získávání syrupu z materiálů obsahujících cukr, sestávající z čistění štávy od nečistot mechanickou filtrací, ultrafiltrací štávy, iontoměničovým čistěním, procházením přes anionty a kationty, z koncentrace roztoku reverzní osmózou a z odpařování, aby se vytvořil syrup. (RU patent 2016637, C 13 F 1/00, 1994). Hlavními nevýhodami tohoto způsobu jsou: Nízká kapacita ultrafiltrace upravená difúzí štávy, která je bohatá na vysokomolekulární sloučeniny a sůl. Následkem toho, vznikají požadavky na častou regeneraci membrán a regenerace iontových směsí speciálním roztokem je mimořádně pomalá, dochází k nedostatečnému odsolení, vzhledem k přeměně kationtů na formu Na⁺ při regeneraci.

• ·

Podstata vynálezu

Problém je vyřešen vynálezem, jehož podstatou je způsob výroby cukrového syrupu rafinované čistoty ze zemědělského odpadu, obsahujícího cukr. Technický výsledek zaručuje stejnou životnost použitých zařízení, zdokonalení kvality konečného produktu a vytvoření ekologicky čistého procesu. Toho se dosáhne navrženým způsobem výroby cukrového syrupu ze suroviny, obsahující cukr, který sestává z rozřezání suroviny, získání štávy, její ultrafiltrace, iontoměničovým čistěním, koncentrací reverzní osmózou a odpařením, aby vznikl syrup; před ultrafiltrací se u tohoto způsobu štáva nebo rozřezaná surovina čistí okyselením, aby se snížila hodnota pH, ohřívá se až začnou proteiny koagulovat, potom se odstraní filtrací nebo odstředěním, elektrolýza probíhá s použitím aktivních elektrod, které dávají při rozpouštění polyvalentní ionty, které způsobují koagulaci koloidů s dalším odstraněním sraženin; získaný produkt ultrafiltrace před iontoměničovým čistěním je vystaven elektrodyalýze pro jeho demineralizaci a potom roztok, obsahující cukr prochází filtrem se sorbentem. Po elektrolýze štávy, musí být v případě nedostatečné koagulace, vstřikována kyselina nebo sůl polyvalentního kovu pro sražení koloidů s následným oddělením sraženin.

Příklady provedení vynálezu

Cukr obsahující materiály musí být, je-li to potřeba, proprány. Potom se rozřežou a u některých odpadů musí být provedeno okyselení vstřikováním látky, která snižuje hodnotu pH, aby proteiny obsažené v materiálu koagulovaly. Štáva se získává z rozřezaného materiálu odstředováním, lisováním nebo difúzí nebo jejich kombinací. Získaná štáva se ohřeje až začnou koagulovat v ní obsažené proteiny a je okyselena (pokud se neokyselil již rozřezaný materiál) vstřikováním látky, která snižuje hodnotu pH prostředí, dokud se neobjeví suspendovaná sraženina. Sraženina se odstraňuje filtrací nebo odstředěním štávy. Takto vyčištěná štáva se vystaví • · · · elektrolýze v elektrolyzéru s aktivními elektrodami, které dávají při rozpouštění polyvalentní ionty; tento proces běží až zkoagulují koloidy, obsažené ve štávě. V případě nedostatečné koagulace elektrolyzovaný roztok musí být upravován kyselinou nebo solí polyvalentního kovu dokud se nesrazí koloidy. Potom se tato sraženina oddělí filtrací nebo odstředěním, a potom proběhne ultrafiltrace. Potom ultrafiltrovaná štáva prochází elektrodyalyzérem, kde probíhá elektrodyalýza pro snížení obsahu minerálních látek, která se zlepší změnou elektrické vodivosti štávy. Potom pro dokončení demineralizace štáva probíhá ionotměničovými filtry a pro odstranění řepné chuti, prochází filtry se sorbentem. Potom se provádí koncentrace štávy reverzními osmotickými membránami a odpařování získaného syrupu, dokud není obsah sušiny takový, aby bylo zajištěno dlouhodobé skladování bez krystalizace. Získaný cukr obsahující produkt splňuje požadavky na index barvy, čistotu, mikrobiologické vlastnosti a obsah toxických látek a pesticidů podle ruského standardu 22-94 pro rafinovaný cukr. Tato kvalita cukr obsahujícího produktu dovoluje vypustit čistění prováděné během výroby krystalického cukru.

Při výhodném provedení vynálezu se provede difúze řepné štávy, která má sacharózu 13,2 %, koeficient čistoty 82 %, obsah sušiny 16,1 %, vyrobené z dlouho skladované řepy, se ohřeje na 90 °C, okyselí kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu pH 4,5; objevující se sražené proteiny se filtrují. Takto získaná sraženina je protein-polosacharidový koncentrát, který neobsahuje žádné nebezpečné látky a může se přidávat do lisované řepy pro krmení dobytka. Filtrovaná štáva, která má koeficient čistoty 89 % je zpracovány elektrolýzou v elektrolyzéru s hliníkovými elektrodami s potenciálem mezi elektrodami 2,5 V, hustotou proudu 5 A/cm², dokud nenastane srážení hydroxidu hlinitého. Do roztoku zpracovávaného elektrolýzou se musí vstřikovat směs 30% roztoku síranu hlinitého až dojde k oddělení fází; potom se roztok filtruje, aby se odstranily sraženiny. Filtrovaná látka zpracovaná elektrolýzou má koeficient čistoty j-e- 91,6 %, neobsahuje * « · «

barevné nečistoty, obsahuje malé množství vysokomolekulárních sloučenin a má hodnotu pH 6,95. Látka zpracovaná elektrolýzou je vystavena ultrafiltraci pro odstranění zbytkových vysokomolekulárních sloučenin s tlakem 0,3 Pa na membránách, vyrobených z aromatického polyamidu. Ultrafiltrovaná látka se zpracovává v elektrodyalyzéru iontoměničovými membránami MK40 a MA-40 a měří se její elektrická vodivost. Po dosažení snížení o desetinásobek, se proces zastaví. Potom se provádí postupná demineralizace kationitem IMAC HP 1110, anionitem IMAC HP 661 a katinitem IMAC HP 336 a potom se čistí aktivním uhlím. Získaný roztok má obsah sušiny 13 %, koeficient čistoty 99,9 % a nulový index barvy. Potom se získaný roztok koncentruje reverzní osmózou na mebránách vyrobených z aromatického polyamidu, dokud není obsah sacharózy 35 % a potom se koncentrát odpaří až na obsah sacharózy 99,9 %, což znamená, že splňuje podmínky ruského standardu 22-94 pro rafinovaný cukr .

Průmyslová využitelnost

Na základě navrženého způsobu výroby cukrového syrupu může být vytvořena rafinérie nového typu, ve které se způsob výroby cukrového syrupu z jakéhokoliv materiálu obsahujícího cukr, stává výnosným a splňuje současné ekologické požadavky. Provoz takovýchto rafinérií zaručuje během čistění stejnoměrné rozdělení pracovního zatížení všech operací technologického procesu a také zaručuje stejnou životnost všech zařízení, zlepší se pracovní podmínky při ultrafiltraci a jednotek pro reverzní osmózu a při odařování. Při výrobě cukru z cukrového syrupu, získaného podle navrženého způsobu, není potřeba čistit syrup během výroby, protože syrup bude mít čistotu rafinovaného cukru.

β · * ·

OKY

surovin obsahujících získání štávy, její koncentrace reverzní získání svruou.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁR

   Λ

   1. Způsob výroby cukrového sirupu ze cukr, sestávající z rozřezání suroviny, ultrafiltrace, iontoměničového čistění, osmózou a jejího odpaření pro vyznačený tím, že se před ultrafiltrací šťáva nebo rozřezaný materiál, čistí okyselením pro snížení hodnoty pH, ohřívá se dokud se nesrazí proteiny, které se pak odstraní filtrací nebo odstředěním, elektrolýza probíhá při použití aktivních elektrod, které způsobují rozpuštění polyvalentních iontů a koagulaci koloidů, dále se odstraní sraženina a získaný produkt ultrafiltrace před iontoměničovým čistěním se vystaví elektrodyalýze pro jeho demineralizaci a potom roztok obsahující cukr prochází filtrem se sorbentem.
2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že po elktrolýze štávy, se do ní musí vstřikovat kyselina nebo sůl polyvalentního kovu pro srážení koloidů a potom se usazenina oddělí.