RO120851B1 - Procedeu de preparare a siropului de zahăr, din materii prime care conţin zahăr - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de preparare a siropului de zahăr rafinat, din materii prime agricole care conţin zahăr, care poate fi folosit în patiserie, brutărie, industria conservelor. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că sucul obţinut din materii prime tăiate se purifică prin acidulare, pentru micşorarea pH-ului, apoi se încălzeşte până la coagularea proteinelor, care se îndepărtează prin filtrare sau centrifugare, se supune electrolizei cu electrozi activi, electroliză care are loc când se dizolvă ioni polivalenţi, asigurându-se coagularea coloizilor, soluţia electrolizată se ultrafiltrează, apoi se supune electrodializei cu membrane schimbătoare de ioni, pentru demineralizare şi, în final, se purifică pe cărbune activ.

Description

Invenția se referă la un procedeu de preparare a siropului de zahăr din materii prime care conțin zahăr, care poate fi folosit în patiserie, brutărie, industria conservelor, fabricarea berii și a băuturilor nealcoolice.

Este cunoscut un procedeu de obținere a siropului de zahăr ca un produs intermediar în procesul tehnologic convențional de fabricare a zahărului [A. R. Sapronov, L. D. Bobrovnik SUGAR, Mosvow, Light and food industries, 1981]. Procedeul cuprinde obținerea sucului prin difuzie, purificarea prin defecosaturație și evaporare. Inconvenientele acestei metode sunt consumul mare de energie pentru evaporare și calitatea insuficientă a siropului conducând la o procedură de purificare scumpă de obținere a zahărului alb cristalin din siropul de zahăr. Mai mult, procesul tehnologic convențional constă și din procese secundare: de tratare a apei, de producere de bioxid de carbon, producere de energie termică, depozitare a sfeclei de zahăr în același complex cu producția zahărului.

Procedeul cel mai asemănător procedeului conform invenției este acela de obținere a siropului din materii prime care conțin zahăr, care cuprinde purificarea sucului de impurități prin filtrare mecanică, ultrafiltrarea sucului, purificarea prin schimbători de ioni, prin trecerea prin anioni și cationi, concentrarea soluției prin osmoză inversă și evaporarea pentru obținerea siropului (RU 2016637, C 13 F 1/00,1994). Dezavantajul acestei metode constă în capacitatea scăzută a ultrafiltrării condiționată de difuzia siropului când este bogat în săruri și componenți cu molecule mari (macromolecule). Consecințe negative constau și în frec- j vența de regenerare a membranelor și extrem de lenta regenerare a amestecului ionic dintr-o soluție specială, precum și insuficienta desalinare datorită schimbării cationului sub formă de Na⁺ în timpul regenerării.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este de a furniza un procedeu de preparare a siropului de zahăr de puritate ridicată din materii prime agricole care conțin zahăr.

Procedeul de preparare a siropului de zahăr din materii prime care conțin zahăr și care cuprinde tăierea materiilor prime, obținerea sucului, ultrafiltrarea sa, purificare prin schimbători de ioni, concentrare prin reversie osmotică și evaporare până la obținerea siropului, conform invenției, constă în aceea că, înaintea filtrării, sucul obținut din materii prime tăiate este purificat prin acidulare, este încălzit până coagulează proteinele, apoi este îndepărtat prin filtrare sau centrifugare, realizându-se electroliza, folosind electrozi activi, electroliză care are loc când se dizolvă ioni polivalenți, asigurându-se coagularea coloizilor prin îndepărtarea precipitatului, iar produsul obținut prin ultrafiltrare, înainte de purificare prin schimbători de ioni, este supus electrodializei pentru demineralizare și apoi soluția conținând zahăr este trecută printr-un filtru absorbant. j

Avantajele procedeului conform invenției sunt garantarea folosirii instalațiilor existente, îmbunătățirea calității produsului finit, crearea unei tehnologii ecologice, curate, precum și prepararea siropului de zahăr rafinat, în același timp cu recoltarea, fără procese secundare. ]

Procedeul de preparare a siropului de zahăr din materii prime care conțin zahăr] include tăierea materiilor prime, obținerea sucului, ultrafiltrarea lui, purificarea prin’ schimbători de ioni, concentrare prin osmoză inversă și evaporare, pentru a obține siropul,\ înaintea ultrafiltrării. Prin acest procedeu, sucul sau materiile prime tăiate sunt purificate prin acidulare pentru scăderea nivelului pH-ului. Acestea se încălzesc pânâ la coagularea proteinelor, care sunt îndepărtate prin filtrare sau centrifugare, iar electroliza care folosește electrozi activi și care produce ioni polivalenți, determină coagularea coloizilor cu îndepărtarea ulterioară a precipitatului. Produsul obținut prin ultrafiltrare, înaintea purificării prin schimbători de ioni, este supus electrodializei pentru demineralizare, după care soluția

RO 120851 Β1 conținând zahăr este trecută printr-un filtru absorbant. După electroliza sucului, în cazul unei 1 coagulări insuficiente, se injectează acid sau sare de metal polivalent, pentru precipitarea coloizilor, cu separarea precipitatului. 3

Procedeul conform invenției cuprinde spălarea materiilor prime care conțin zahăr, dacă este necesar; apoi acestea sunt tăiate, iar pentru unele dintre materiile prime se face 5 acidularea prin injectarea unei substanțe care scade pH-ul mediului care face ca proteinele conținute în material să coaguleze. Sucul este obținut din materiile prime tăiate prin 7 centrifugare, presare sau difuzie sau prin combinarea acestora. Sucul obținut este încălzit până la coagularea conținutului de proteină și este acidulat (dacă nu a fost acidulată materia 9 primă tăiată) prin injectarea unei substanțe care scade pH-ul înconjurător până la apariția precipitatului în suspensie. 11

Precipitatul este separat prin filtrarea sau centrifugarea sucului. Purificat pe această cale, sucul este expus la electroliză în electrolizor cu electrozi activi, care se activează când 13 sunt dizolvați ioni polivalenți; acest proces decurge până la coagularea coloizilor conținuți în suc. în cazul unei coagulări insuficiente, soluția de electroliză trebuie să fie tratată cu un 15 acid sau cu o sare a unui metal polivalent până la precipitarea coloizilor. Apoi, acest precipitat este separat prin filtrare sau centrifugare, după care se procedează la ultrafiltrare. 17 în continuare, sucul ultrafiltrat trece în electrodializor unde are loc procesul de electrodializă pentru micșorarea conținutului de substanțe minerale, fapt realizat prin schimbarea 19 conductibilității electrice a sucului. Pentru demineralizarea completă, sucul este trecut prin filtre schimbătoare de ioni, iar pentru eliminarea gustului de sfeclă de zahăr, este trecut prin 21 filtrul cu absorbant. După aceasta, sucul concentrat se dirijează prin membrane prin care se realizează osmoza inversă și se evaporă pentru obținerea siropului, până când conținutul de 23 substanțe uscate asigură pentru o perioadă lungă depozitarea fără cristalizare. Obținerea produsului conținând zahăr satisface cerințele indicelui de culoare, puritate, caracteristicile 25 microbiologice și conținutul de substanțe toxice și pesticide potrivit standardului rusesc 22-94 pentru zahăr rafinat. Această calitate a produsului care conține zahăr permite evitarea 27 purificării printr-un proces lung de obținere a zahărului cristalin.

în continuare, se prezintă un exemplu de realizare a invenției. 29

Exemplu. Zeama de difuzie de sfeclă, care conține 13,2% zaharoză, are un coeficient de puritate de 82%, 16,1% substanțe uscate, obținută din sfecla de zahăr stocată 31 pe termen lung, este încălzită până la 90°C, acidulată cu acid clorhidric până la pH 4,5, iar proteinele precipitate apărute sunt filtrate. Precipitatul obținut este un concentrat care conține 33 proteine și polizaharide care nu trebuie să conțină nici o substanță dăunătoare și care poate fi adăugată sfeclei stoarse pentru hrănirea vitelor. Sucul filtrat, care are coeficientul de 35 puritate de 89%, este eletrolizat în electrolizor cu electrozi de aluminiu, cu un potențial între electrozi de 2,5 V, densitatea curentului fiind de 5 A/cm^z, până la începerea precipitării 37 hidroxidului de aluminiu. Soluția electrolizată trebuie să fie injectată cu amestecul de 30% soluție sulfat de aluminiu până la separarea aparentă a fazelor; apoi soluția este filtrată 39 pentru îndepărtarea precipitatului. Substanța electrolizată, filtrată, are coeficientul de puritate de 91,6%; nu trebuie să conțină impurități colorate; conține o mică cantitate de compuși 41 moleculari mari și are pH-ul 6,95. Substanța electrolizată este expusă la ultrafiltrare pentru îndepărtarea compușilor reziduali cu moleculă mare, la o presiune de 0,3 Pa, pe membra- 43 nele realizate din poliamide aromatice. Substanța ultrafiltrată este tratată în electrodializor cu membrane schimbătoare de ioni MK-40 și MA-40 și se măsoară conductibilitatea 45 electrică. După diminuarea de zece ori, procesul a fost oprit. Demineralizarea este efectuată pe cationitul IMAC HP 1110, anionitul IMAC HP 661 și cationitul IMAC HP 336, și apoi este 47

RO 120851 Β1 purificată pe carbon activ. Soluția obținută conține 13% substanțe uscate, are un coeficient de puritate de 99,9%, un indice de culoare 0. Soluția obținută este concentrată prin osmoză inversă pe membrane fabricate din poliamide aromatice până la un conținut de 35% zaharoză și apoi concentratul este evaporat până când conținutul de zaharoză este 60%. După evaporare, substanța are indicele de culoare 0, coeficientul de puritate de 99,9 în medie, ceea ce corespunde cu cerințele standardului rusesc 22 - 94 pentru zahărul rafinat.

Pe baza procedeului propus, de preparare a siropului de zahăr, pot fi create rafinării de un tip nou, care vor realiza procesul de preparare a siropului de zahăr din orice materie primă care conține zahăr și care corespund cerințelor ecologice actuale. Tehnologia în astfel de rafinării va garanta un plan de distribuție a sarcinii de lucru pe durata purificării, în toate etapele procesului tehnologic, care va asigura același regim de exploatare a timpului de muncă în condiții favorabile. Aceasta ameliorează condițiile de lucru ale ultrafiltrării și unității de osmoză inversă și evaporarea. La fabricarea zahărului din sirop de zahăr, obținut potrivit procedeului conform invenției, nu va mai fi necesară purificarea, deoarece siropul va fi rafinat.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Procedeu de preparare a siropului de zahăr din materii prime care conțin zahăr, care cuprinde tăierea materiilor prime, obținerea sucului, ultrafiltrarea sa, purificare prin schimbători de ioni, concentrare prin osmoză inversă și evaporare până la obținerea siropului, caracterizat prin aceea că, înaintea filtrării, sucul obținut din materii prime tăiate este purificat prin acidulare, este încălzit până coagulează proteinele, apoi este îndepărtat prin filtrare sau centrifugare, realizându-se electroliza, folosind electrozi activi, electroliză care are loc când se dizolvă ioni polivalenți, asigurându-se coagularea coloizilor prin îndepărtarea precipitatului; iar produsul obținut prin ultrafiltrare, înainte de purificare prin schimbători de ioni, este supus electrodializei pentru demineralizare și apoi soluția conținând zahăr este trecută printr-un filtru absorbant.
2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că precipitarea coloizilor se realizează după etapa de electroliză a siropului, prin injectarea unui acid sau a sării unui metal polivalent.