VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Сахарная промышленность — одна из наиболее технически оснащенных и активно развивающихся отраслей пищевой индустрии. В настоящее время созданы предпосылки для получения высокого урожая сахарной свеклы и обеспечения населения России белым сахаром. Применение всего комплекса агротехнологических мероприятий позволяет выйти на среднюю урожайность сахарной свеклы 40-45 т/га. Объем производства свекловичного сахара в долгосрочной перспективе прогнозируется на уровне 5-6 млн. тонн, минимизируя присутствие импортного сахара на рынке.

Совершенствование технологии, замена устаревшего оборудования является целью получения конкурентоспособного на мировом рынке сахара-песка высокого качества. Одна из актуальных задач – получение высококачественных полупродуктов кристаллизационного отделения.

В настоящее время на многих отечественных сахарных заводах внедрена технология уваривания утфеля на кристаллической основе. Четырёх этапный процесс предполагает получение пасты с размером кристаллов 5 мкм, холодного кристаллизата – 100 мкм, маточного утфеля – 300 мкм и получение производственного утфеля с размером кристаллов 700 – 800 мкм. При реализации данной технологии требуется, чтобы стандарт-сироп имел постоянные параметры. Для получения сахара категории «Экстра» по ГОСТ Р 53397-2009 необходимы следующие показатели: чистота не менее 92 – 93 %, СВ=73 %, цветность не более 25 усл. ед..

Стандарт-сироп формируется из следующих продуктов: сироп с выпарной станции после сульфитации и фильтрования и клеровок желтых сахаров II и III продуктов. Зачастую клеровки желтых сахаров на сахарных заводах не очищают дополнительно, то есть не подвергают сульфитации и фильтрованию, а сразу направляют на приготовление стандарт-сиропа. Это может привести к получению белого сахара нестандартного качества, так как клеровки желтых сахаров могут быть источниками красящих, коллоидных, поверхностно-активных веществ. Поэтому необходимы дополнительные способы обработки, которые позволили бы удалить данные несахара.

Одним из адсорбентов, характеризующихся наличием сродства к красящим веществам и другим примесям сахарного производства, является целлюлоза. Целлюлоза, обладая значительным количеством функциональных групп на поверхности (гидроксильных, карбонильных и карбоксильных), является адсорбентом смешанного типа. Наряду с удалением полярных примесей, она может эффективно удалять примеси неполярные.

С целью определения эффективности применения целлюлозы были проведены лабораторные испытания. Навески по 100 г клеровок желтого сахара II и III продукта переносили в четыре конические колбы, помещали в водяную баню и нагревали до температуры 80°С. Добавляли в колбы по 25, 50, 100, 150 мкг целлюлозы, предварительно взвешенной на аналитических весах. Время обработки 8-10 мин, периодичность перемешивания - 1 раз в 2 мин, отфильтровывали. В обработанных клеровках определяли цветность и сравнивали результаты с исходными показателями клеровок. Исходные параметры клеровки желтого сахара II приведены в таблице 1. Средние результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 2.

Таблица 1

Качественные показатели исходной клеровки желтого сахара II до обработки целлюлозой

Показатели	Значение
Массовая доля сухих веществ, %	73,3
Массовая доля сахарозы, %	71,5
Чистота, %	97,61
Цветность, условных единиц	18,9
Массовая доля редуцирующих веществ, %	0,046
Массовая доля солей кальция в пересчете на СаО, %	0,03

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что клеровка желтого сахара, очищенная с применением целлюлозы в количестве 25 мкг, 50 мкг, 100 мкг, имеет цветность ниже в сравнении с исходной клеровкой на 0,4-1,5 усл. ед. Это указывает на эффективность применения целлюлозы при удалении красящих веществ. Минимальная цветность наблюдается при добавлении 50 мкг целлюлоз – это оптимальное количество для максимального обесцвечивания. При добавлении 150 мкг эффекта не наблюдается из-за большой набухаемости целлюлозы в клеровке и пептизации несахаров.

Таблица 2

Качественные показатели клеровки желтого сахара II после обработки целлюлозой

Показатель	Образцы клеровок
	Исход-ная	Клеровка +25 мкг целлюло-зы	Клеровка +50 мкг целлюло-зы	Клеровка +100 мкг целлюло-зы	Клеровка +150 мкг целлюло-зы
Цветность, условных единиц	18,9	18,5	17,4	18,39	21,15
Эффект обесцвечивания, %	-	2,12	7,94	2,70	-

Таким образом, в результате проведенных испытаний установлена перспективность использования целлюлозы как дополнительного реагента для очистки клеровок желтых сахаров. Её использование позволит получать высококачественные сиропы, направляемые на кристаллизацию сахара.

Код для цитирования: Скопировать