Sposób suszenia cukru krystalicznego i Przedmiotem wynalazku jest sposób suszenia cu¬ kru krystalicznego mialkiego, którego celem jest uzyskiwanie blyszczacych krysztalów cukru w po¬ staci kostek, tabliczek lub glówek, otrzymywanych na drodze formowania i prasowania, do uzyska¬ nia wyrobów o takich samych wlasnosciach fizycz¬ nych jak wyroby wytwarzane wedlug tzw. spo¬ sobu „Adanta".Glówne wlasnosci fizyczne tak otrzymywanego cukru to wytrzymalosc na scieranie, porowatosc, szybkosc rozpuszczania, ciezar wlasciwy.Sposób Adanta polega na odlaniu wypieczonej masy, to znaczy magmy krysztalowej i nasyconego roztworu cukru do równoleglosciennych form. Na¬ stepnie formy poddaje sie powolnemu chlodzeniu w taki sposób, aby cukier krystalfzowal, a na koncu odciaga sie pozostaly syrop na drodze od¬ wirowywania.Tak uzyskane tabliczki poddaje sie suszeniu w suszarce przy niskiej wilgotnosci wzglednej, to" jest suszeniu w atmosferze powietrza o wilgotnosci wzglednej 50 do 60%, podgrzanego do temperatury 75—80° C, a nastepnie kroi na kostki.W znanych sposobach suszenia cukier poddaje sie suszeniu w mozliwie wysokiej temperaturze i malej wilgotnosci wzglednej. W taki sposób, wo¬ da syropu otulajaca krysztaly bardzo szybko wy¬ parowuje, co powoduje przesycenie syropu, a za¬ tem nastepuje gwaltowna krystalizacja w wyni¬ ku czego cukier zamiast osiadac na istniejacych 10 15 20 25 30 krysztalach, krystalizuje w sposób bezladny, w po¬ staci bardzo drobnoziarnistej, przy czym drobne ziarna ujemnie wplywaja na wlasnosci fizyczne gotowego wyrobu, takie jak twardosc, wytrzyma¬ losc na scieranie, porowatosc, szybkosc rozpuszcza¬ nia sie i ciezar 'wlasciwy. W przypadku cukru w postaci kostek, tabliczek lub glówek, drobno¬ ziarniste ziarna zle przyczepiaja sie do istniejacych krysztalów i powoduja, ze krysztaly sa zle ze soba spojone. Poza tym, drobnoziarnisty cukier wypelnia puste miejsca miedzy krysztalami.Wilgotny cukier poddany dzialaniu powietrza o mniejszym lub wiekszym stopniu nawilgocenia wytwarza dwa stany równowagi jednoczesnie, po¬ miedzy trzema fazami (krysztaly, syrop i powietrze).Stan równowagi pomiedzy krysztalami a syropem pokrywajacym je, przy czym syrop jest tym bo¬ gatszy w cukier im jego temperatura jest wyzsza, trwa przy nasyceniu badz przez rozpuszczanie cu¬ kru z krysztalów, badz przez krystalizacje czesci jego cukru. Stan równowagi pomiedzy woda z sy¬ ropu pokrywajacego krysztaly a woda zawarta w powietrzu otaczajacym mieszanine krysztaly-sy- rop. Warunki równowagi pomiedzy woda z syropu pokrywajaca krysztaly a woda zawarta w powietrzu kontroluja równowage pomiedzy krysztalami a sy¬ ropem, który je pokrywa. Syrop otulajacy ziarna cukru jest i pozostaje nasycony niezaleznie od zewnetrznych warunków, przy czym dla zacho¬ wania nasycenia cukier musi rozpuszczac sie na 8190681906 przyklad wtedy, gdy temperatura wzrasta lub cu¬ kier musi krystalizowac, na przyklad wtedy, jezeli woda wyparuje. Przy stanie nasycenia syrop za¬ wiera tym wiecej cukru im wyzsza jest tempera¬ tura. 5 Przy rozwazaniach stanu równowagi mozna uzy¬ wac pojecie wzglednej wilgotnosci jako rzeczywistej preznosci pary przy danej temperaturze, wyrazo¬ nej w procentach w stosunku do preznosci pary nasyconej przy tej samej temperaturze. Wartosc 10 ta w stanie równowagi bedzie nazwana wzgledna wilgotnoscia równowagowa. Jezeli wilgotnosc wzgledna jest mniejsza niz równowagowa, to cu¬ kier suszy sie. W przeciwnym przypadku, cukier wilgotnieje. Wzgledna wilgotnosc równowagowa 15 zalezna jest glównie od czystosci obrabianego cu¬ kru i temperatury.Aby usunac niedogodnosci znanych sposobów su¬ szenia, wedlug wynalazku, ogrzane srodowisko, w którym suszy sie cukier ma nizsza wzgledna 20 wilgotnosc lecz zblizona do wzglednej wilgotnosci równowagowej suszonego cukru, przy temperatu¬ rze srodowiska. Strefa, w której nastepuje . prze¬ sycenie syropu otulajacego krysztaly znajduje sie blisko istniejacych krysztalów. Krystalizacja cukru 25 nastepuje na istniejacych krysztalach. W taki spo¬ sób unika sie bezladnej krystalizacji w postaci krysztalów drobnoziarnistych.Sposób wedlug wynalazku znajduje zastosowa¬ nie zwlaszcza do wyrobu cukru w kawalkach, jak 30 cukier w kostkach, w tabliczkach, glówkach, otrzy¬ manych na drodze formowania i prasowania. Do¬ prowadza sie mieszanine krystalizowanego cukru i wode do temperatury suszenia, po czym naste¬ puje formowanie i. prasowanie mieszaniny w sro- 35 dowisku o zblizonych warunkach, temperatury i wzglednej wilgotnosci, do warunków suszenia. Po¬ stepujac w taki sposób, unika sie podgrzewania wyrobów formowanych i prasowanych do tempe¬ ratury srodowiska unikajac równiez wyparowania 40 wody, stanowiacego na ogól trudnosc ze wzgledu na uzyskanie najwlasciwszej wzglednej wilgotnosci srodowiska.Sposób wedlug wynalazku jest objasniony na przykladzie rysunku, na którym fig. 1 przedsta- 45 wia schemat instalacji, do prowadzenia suszenia wedlug wynalazku, fig. 2 — inny schemat takiej instalacji, a fig. 3 — jeszcze inny schemat insta¬ lacji suszenia cukru.Do strefy suszenia 1 doprowadza sie cukier kry¬ staliczny lub granulowany po odwirowaniu, albo takie elementy, jak kawalki, plytki, brylki otrzy¬ mane przez formowanie i prasowanie lub otrzy¬ mane sposobem Adant. Temperatura strefy 1 jest tak wysoka, jak to mozliwe, przewaznie w grani¬ cach 75—85° C. Jesli chce sie uniknac ponownego zabarwienia cukru, korzystnie jest utrzymywac ja ponizej 80° C. Na podstawie czystosci cukru do suszenia i po ustaleniu temperatury suszenia, okre¬ sla sie wilgotnosc wzgledna równowagowa, przy której dokonuje sie suszenia w strefie 1, przy czym jest ona nizsza od 100%, lecz korzystnie wyzsza od 85% wilgotnosci wzglednej równowagowej.Dla utrzymania w strefie 1 wybranych warun- 65 50 55 ków temperatury i wilgotnosci wzglednej stosuje sie rózne srodki.Jak przedstawiono na fig. 1 wprowadza sie do strefy 1 powietrze klimatyzowane, które krazy po obwodzie 2, gdzie umieszczony jest zespól klima¬ tyzacyjny 3 ustalajacy temperature i wilgotnosc wzgledna. Powyzej zespolu klimatyzacyjnego 3 u- mieszczony jest wlot powietrza swiezego 3, dla zrekompensowania ewentualnych strat powietrza w czasie obiegu. Jak przedstawiono na fig. 2, wen¬ tylator 5, zamontowany w strefie 1 wymusza w niej okrezny obieg powietrza klimatyzowanego, wchodzacego przez wlot 6, po przejsciu przez zespól klimatyzacyjny 7, zasilany swiezym powietrzem.Powietrze uchodzi wylotem 8.Jak przedstawiono na fig. 3, powietrze, wycho¬ dzace wylotem 9 ze strefy 1 jest czesciowo od¬ prowadzane na zewnatrz wylotem 10, a czesciowo kierowane do ponownej cyrkulacji przez przewód 11. Powietrze odprowadzane na zewnatrz jest za¬ stapione przez swieze powietrze, które przeplywa przez zespól klimatyzacyjny 12 i zostaje zmiesza¬ ne w przewodzie 13 z powietrzem cyrkulowanym.Mieszanka ta zostaje nastepnie wtloczona przewo¬ dem W do strefy 1.W celu osuszenia takich elementów cukru, jak kawalki, plytki lub brylki, otrzymane przez for¬ mowanie i prasowanie, wykorzystuje sie przy for¬ mowaniu i prasowaniu mieszanine cukru i wody o tej samej temperaturze i wilgotnosci wzglednej, jakie panuja w strefie suszenia 1. Operacje for¬ mowania i prasowania, moga byc dokonywane badz w czesci przygotowanej do tego celu strefy 1, badz w oddzielnej komorze, lecz polaczonej ze stre¬ fa 1.Sposób ten przedstawia pewne korzysci w sto¬ sunku do znanych sposobów suszenia, prasowania i formowania cukru, stosowanych w zwyklych wa¬ runkach suszenia. Ciepla mieszanina cukru i "na¬ wilzajacej wody jest bardziej plynna, niz ta sama mieszanino zimna, 00 daje duzo wieksza latwosc formowania. Ponadto cieply syrop cukrowy, któ¬ ry otacza krysztaly, bedac bogatszy w cukier, a za¬ tem gesciejszy, lepiej spelnia swa role „smaru" i pozwala na latwiejsze wzajemne slizganie sie krysztalów, dzieki czemu prasowanie jest latwiej¬ sze i powoduje ostatecznie duza gestosc koncowe¬ go produktu.Przyklad I. Badano cukier granulowany, o czystosci 99,95, o wilgotnosci wzglednej równo¬ wagowej 82%, w srodowisku o temperaturze 80° C.Cukier i wode konieczna do nawilzania o tempe¬ raturze 80—82° C dostarczano oddzielnie i mie¬ szano w proporcjach 2 kg wody na 100 kg cu¬ kru. Mieszanine utrzymywano w temperaturze 80° C oraz formowano i prasowano w atmosferze o temperaturze 80° i o wilgotnosci wzglednej 72%. Nastepnie produkty wyjeto z formy i suszo¬ no w atmosferze takiej samej, jak w czasie for¬ mowania i prasowania. Czas suszenia dla kawal¬ ków cukru wazacych 5—6 g i majacych 2% wil¬ gotnosci przy wyjeciu, wynosi 2 godziny. Produkty wysuszone, po ochlodzeniu, moga byc natychmiast pakowane. W tych warunkach otrzymuje sie ka-5 81906 6 walki, plytki i brylki cukru majace wlasnosci fi¬ zyczne podobne do cukru „Adant".Przyklad II. Przeprowadzono porównawcze doswiadczenia, na kilkudziesieciu próbkach z ka¬ walkami cukru, otrzymywanymi sposobami Adant i suszonymi w znany sposób (A), kawalkami cu¬ kru formowanymi, prasowanymi i soiszonymi spo¬ sobem wedlug wynalazku (B) oraz z kawalkami cukru formowanymi, prasowanymi i suszonymi znanym sposobem (C).Uzyskane srednie wyniki doswiadczen zawiera tabela.Wyniki Czas rozpuszczania Próba oporu na zasysanie Próba oporu na scieranie Gestosc A 4 min. 10 93% 1,1 B 4 min. 10 93% 1,1 C | 14 min. 2 85% 1,05 Próby byly przeprowadzone nastepujaco: Czas rozpuszczania. Umieszczono kawalek cukru na gestym sicie i zanurzono calosc w wodzie de¬ stylowanej o temperaturze 20° C. Czas rozpuszcza- 30 nia okresla sie jako czas konieczny dla doprowa¬ dzenia do punktu 0, ciezaru kawalka cukru zanu¬ rzonego.Próba oporu na zasysanie. Kawalek cukru u- mieszczono w wylocie dyszy kauczukowej polaczo- 35 nej z próznia. Zanurzono kawalek cukru w wodzie destylowanej o temperaturze 20° C, wyciagnieto go z wody i nastepnie suszono przez zasysanie. Ope¬ racje te powtarzano do momentu, w którym ka¬ walek cukru rozplynal sie. Rezultatem próby jest 4° ustalenie, po ilokrotnym jej powtórzeniu, kawalek cukru nie poddal sie rozpuszczeniu.Próba oporu na scieranie. Próba ta polegala na umieszczeniu 4 kawalków cukru w pudelku cy¬ lindrycznym o objetosci 25 cm3, które obracano dokola osi skosnej w stosunku do jego osi sy¬ metrii, z predkoscia 45 obrotów na minute przez 1 godzine. Wynik próby podano jako procentowy stosunek ciezaru kawalków po staraiu, do ciezaru poczatkowego kawalków cukru, poddanych próbie.Gestosc stanowi stosunek ciezaru do objetosci ba¬ danych kawalków cukru. PL PL