VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Улучшение качества желтого сахара имеет большое значение для повышения качества готовой продукции и увеличения ее выхода.

Качество желтого сахара зависит от качества перерабатываемой свеклы, получения и очистки диффузионного сока, приготовления, подготовки и центрифугирования утфеля.

Основными показателями качества желтого сахара являются чистота и цветность. Эти показатели являются констатирующими величинами, а качество желтого сахара обусловлено количеством и качеством межкристального раствора, находящегося на поверхности кристаллов сахара.

Количество межкристального раствора на кристаллах желтого сахара зависит от параметров разделяемого утфеля и процесса центрифугирования. По величине количества межкристального раствора можно судить о правильности подготовки утфеля к центрифугированию и проведению самого процесса центрифугирования. Эту величину можно определить на основании результатов анализа утфеля, желтого сахара и отделенного оттека, используя следующие уравнения:

(1)

где: М_м.р.к. – количество межкристального раствора на кристаллах желтого сахара, % к массе утфеля; СХ_с– содержание сахара в желтом сахаре, %; СХ_от– содержание сахара в оттеке (мелассе), %.

(2)

где: СВ_у– содержание сухих веществ в утфеле, %; СВ_с – содержание сухих веществ в желтом сахаре, %; Ч_у – чистота утфеля, %; Ч_с – чистота желтого сахара, %; Ч_от – чистота оттека (мелассы), %.

Входящие в уравнения показатели определяются заводской лабораторией, что упрощает определение.

Рассмотрим определение количества пленки межкристального раствора на кристаллах желтого сахара III на основании приведенных результатов анализа (табл. 1).

Таблица 1 – Показатели качества утфеля III кристаллизации

Наименование продукта	СВ, %	Сх, %	Ч, %
утфель III	89,9	71,5	79,5
желтый сахар III	97,5	93,2	95,5
меласса	82,0	49,2	60,0

Подставив приведенные данные в уравнения 1 и 2, получим соответственно 6,68 % и 6,82 % (к массе утфеля) межкристального раствора на кристаллах желтого сахара III. Полученные результаты указывают, что оба уравнения практически дают одинаковые результаты.

Количество межкристального раствора на поверхности кристаллов сахара зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются: размер кристаллов сахара, вязкость межкристального раствора, фактор разделения применяемой центрифуги, продолжительность центрифугирования.

С повышением вязкости отделяемого оттека качество желтого сахара ухудшается, что обусловлено увеличением количества пленки отделяемого оттека, остающейся на поверхности кристаллов сахара.

С увеличением размера кристаллов сахара, продолжительности центрифугирования и фактора разделения количество межкристального раствора на кристаллах уменьшается, и за счет этого происходит улучшение качества желтого сахара.

Их трех параметров наибольшее влияние на качество желтого сахара оказывает размер кристаллов. При увеличении размера кристаллов сахара с 0,25 до 0,35 мм цветность желтого сахара снижается с 43 до 32 усл. ед., а чистота возрастает с 95,5 до 96,6 %.

Увеличение числа оборотов (фактора разделения) сказывается на улучшении качества сахара в меньшей степени, чем размер кристаллов.

С увеличением продолжительности центрифугирования качество желтого сахара также улучшается. Однако увеличение продолжительности центрифугирования, например, с 450 до 540 с на улучшении качества желтого сахара сказывается незначительно.

С учетом изложенного можно сказать, что реального улучшения качество желтого сахара можно достичь за счет увеличения размера кристаллов сахара, повышения равномерности гранулометрического состава утфеля и снижения вязкости отделяемого оттека.

Важнейшим критерием, определяющим качество желтого сахара, является его гранулометрический состав. Чем меньше размер кристаллов сахара, тем больше их поверхность и больше содержится на их поверхности маточного раствора и хуже качество сахара.

Мероприятия по улучшению гранулометрического состава желтого сахара хорошо известны. Это – применение затравочной пасты для заводки кристаллов, уваривание утфелей на кристаллической основе. Однако улучшение гранулометрического состава хотя и позволяет несколько улучшить качество желтого сахара, но не решает проблему получения желтого сахара хорошего качества, особенно при переработке свеклы пониженных кондиций. Дело в том, что цветность желтого сахара зависит не только от количества пленки, но и от ее цветности.

Кроме того, в пленке маточного раствора содержатся ВМС, которые затрудняют процесс фильтрования смеси сиропа с клеровкой и ухудшают качество получаемого сахара.

Эффективным мероприятием по снижению вязкости отделяемой при центрифугировании мелассы является подогревание утфеля перед центрифугированием и температура центрифугирования. При этом чем выше температура центрифугирования, тем лучше качество желтого сахара.

Стремлением получить желтый сахар более высокого качества можно объяснить центрифугирование утфеля последнего продукта на заводах Западной Европы при температуре 50-55 ºС.

Качество получаемого белого сахара существенным образом зависит от состава смеси сиропа с клеровкой, поступающей на уваривание утфеля I кристаллизации. На состав этой смеси, ее качество заметное влияние оказывает качество желтого сахара, который в виде клеровки смешивается с сиропом и сульфитируется. Естественно, чем лучше качество желтого сахара, тем выше качество его клеровки и выше качество сахара-песка.

Поэтому для улучшения качества клеровки важно удалить с поверхности кристаллов часть пленки или подвергнуть клеровку дополнительной очистке. Для этого проводят аффинацию желтого сахара или известково-углекислотную очистку клеровки.

Аффинация желтого сахара позволяет на 30 % снизить цветность сахара, на 1,5 % повысить его чистоту. Эффективность способа зависит от гранулометрического состава желтого сахара. Для его реализации требуется аффинатор и аффинационные центрифуги.

Таким образом, качество желтого сахара зависит от ряда факторов: качества перерабатываемой свеклы, условий очистки, выпаривания и в значительной мере – от выбранной кристаллизационной схемы и условий уваривания и центрифугирования утфелей.

Код для цитирования: Скопировать