Підвищення ефективності очищення соків та сиропу з використанням кремнієвмісних реагентів

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

УДК 664.1.037

05.18.05 - Технологія цукристих речовин та продуктів бродіння

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Підвищення ефективності очищення соків та сиропу з використанням кремнієвмісних реагентів

Замура Світлана Анатоліївна

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному університеті харчових технологій Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Рева Леонід Павлович, Національний університет харчових технологій, професор кафедри технології цукру та полісахаридів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Хомічак Любомир Михайлович, Національний університет біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України, проректор з навчально-науково-виробничих питань харчових технологій та соціальної роботи

доктор технічних наук, професор Міщук Ромуальд Цезаревич, ДНУ “Український науково-дослідний інститут цукрової промисловості Міністерства агропромислової політики України”, провідний науковий співробітник

Захист відбудеться “ 20 ” травня 2009 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.04 Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 68, аудиторія А-311.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 68.

Автореферат розісланий квітня 2009 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н., доц. М.В. Карпутіна



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Останнім часом прогресуюче зниження якості сировини заставляє науковців шукати засоби для підвищення ефектів очищення одержаних із цієї сировини дифузійних соків, збільшення виходу цукру при знижених витратах вапна.

Дослідженню технології очищення дифузійного соку велику увагу присвятили науковці: Архипович М.О., Бобрівник Л.Д., Бугаєнко І.Ф., Вашатко Й., Даїшев М.І., Дєдек Й., Головін П.В., Жура К.Д., Карташов А.К., Кон Р., Ліпєц А.А., Логвін В.М., Логінов Н.В., Лосева В.А., Олянська С.П., Рева Л.П., Сапронов О.Р., Сілін П.М., Сімахіна Г.О., Хомічак Л.М. та ін., в роботах яких викладені нові підходи до практичного здійснення технологічних процесів очищення соку на основі детального вивчення суті фізико-хімічних явищ, що відбуваються на головних етапах очищення.

І все ж теоретичні основи технології очищення дифузійного соку вивчені недостатньо. Оскільки можливості підвищення ефективності очищення дифузійного соку вапном та карбонатом кальцію майже вичерпані і вапно стає дорогим реагентом, актуальним є подальше підвищення ефектів очищення дифузійного соку з використанням додаткових матеріалів та реагентів (коагулянтів, флокулянтів, сорбентів).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась згідно плану держбюджетної науково-дослідної тематики кафедри технології цукристих речовин НУХТ “Розроблення, удосконалення, інтенсифікація та оптимізація технологічних процесів, апаратурного оформлення у цукровому та крохмале-патоковому виробництві”.

Особистий внесок автора полягає у проведенні лабораторних досліджень та промислових випробувань, безпосередній участі в опрацюванні, аналізі та узагальненні експериментальних даних, а також у написанні та оформленні наукових публікацій по темі дисертаційної роботи.

Мета і завдання досліджень. Мета роботи ? на основі теоретичних та експериментальних досліджень обґрунтувати та розробити високоефективні способи очищення дифузійного соку та сиропу з використанням нетрадиційних хімічних реагентів, які дозволять підвищити локальні ефекти очищення дифузійного соку і покращити якісні показники одержуваних соків та сиропів, зменшити витрати вапна і паливно-енергетичних ресурсів та підвищити вихід цукру-піску. очищення дифузійний сок сироп

Для досягнення поставленої мети були сформовані такі завдання:

- оцінити існуючі та вибрати найбільш ефективні нетрадиційні реагенти для додаткового очищення дифузійного соку та сиропу;

- дослідити можливість використання активованої кремнієвої кислоти (АК) для додаткового очищення дифузійного соку, а також визначити раціональні витрати її, місце введення реагенту у технологічний процес та оптимальну тривалість контакту із соком;

- визначити вплив раціональних витрат фільтроперліту (ФП) на ефективність додаткового очищення дифузійного соку при введенні реагенту на різних стадіях очищення зі зниженими витратами вапна, а також дослідити можливість використання ФП для видалення нецукрів із сиропу;

- визначити загальні витрати вапна при використанні АК та ФП для очищення дифузійного соку та величини його економії;

- на основі теоретичних та експериментальних досліджень розробити ефективні способи очищення дифузійного соку з використанням АК та ФП, а також додаткового очищення сиропу з допомогою ФП;

- провести виробничі випробування розроблених способів очищення дифузійного соку та сиропу з використанням нетрадиційних реагентів;

- на основі теоретичних та експериментальних досліджень визначити найбільш ефективні способи видалення нецукрів дифузійного соку та сиропу з допомогою кремнієвмісних реагентів, які були б раціональними з технологічної та економічної точки зору.

Об'єкти дослідження - удосконалення типової схеми очищення дифузійного соку (застосування активованої кремнієвої кислоти та фільтроперліту), а також використання фільтроперліту для додаткового очищення сиропу.

Предмет дослідження - дифузійний сік, соки попередньої та основної дефекації, І та ІІ сатурації, сироп.

Методи дослідження - розроблені та існуючі традиційні фізико-хімічні та аналітичні, з використанням сучасних приладів; методи оптимізації експериментальних даних з використанням комп'ютерних технологій.

Наукова новизна одержаних результатів.

На основі відомого застосування активованої кремнієвої кислоти для очищення питної води, виконаних теоретичних та експериментальних досліджень вперше доказана доцільність використання активованої кремнієвої кислоти для попереднього очищення дифузійного соку з метою підвищення загального ефекту його очищення при зменшених витратах вапна: найбільш ефективним виявилось безпосереднє оброблення дифузійного соку активованою кремнієвою кислотою у кількості 3,5•10-3% Si до маси соку тривалістю 10...15 хв., при чому ефективність використання активованої кремнієвої кислоти для додаткового очищення дифузійного соку зберігається до очищеного соку при умові відокремлення переддефекаційного осаду до основної дефекації.

Доказано, що за певних умов фільтроперліт, основною складовою якого є SiO2 - 75%, набуває здатності щодо видалення нецукрозних речовин при його використанні для додаткового очищення дифузійного соку з метою підвищення загального ефекту очищення і зниження витрат вапна. При цьому найбільший ступінь видалення нецукрів має місце при комбінованому використанні фільтроперліту для очищення дифузійного соку (0,2% безпосередньо в дифузійний сік та 0,1% до маси соку в метастабільну зону прогресивної переддефекації) за відсутності необхідності відокремлення переддефекаційного осаду до основної дефекації. Підвищення ж загального ефекту очищення з використанням фільтроперліту для додаткового очищення дифузійного соку обумовлене комплексною дією фільтроперліту як адсорбенту (75%), так і очисного реагенту в результаті його часткового розчинення (25%).

Встановлені раніше невідомі залежності ступеня коагуляції пектинових речовин та білків, вилучення аніонів кислот та зниження забарвленості соків при використанні застосованих кремнієвмісних реагентів.

Використання активованої кремнієвої кислоти та фільтроперліту для додаткового очищення дифузійного соку надає можливість зменшити загальні витрати вапна відповідно на 0,7% та 0,5% СаО до маси буряків при зберіганні високих якісних показників очищеного соку.

Вперше доведено доцільність використання фільтроперліту для додаткового очищення сиропу (1,5% до маси сиропу і тривалості контакту 30 хвилин) з найкращими технологічними результатами у порівнянні із очищенням дифузійного соку ФП і АК. Не менш ефективним є також оброблення очищеного соку фільтроперлітом з наступним згущенням його до сиропу, при цьому маємо додатковий технологічний ефект - частинки фільтроперліту завдяки своїм абразивним властивостям очищують поверхню нагріву випарної установки від утворюваного накипу.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено новий спосіб попереднього очищення дифузійного соку активованою кремнієвою кислотою (патент України на корисну модель №33261), максимальна ефективність якого в типовій схемі досягається за умови відокремлення переддефекаційного осаду до основної дефекації, що надає можливість запобігати розчиненню осаджених перед цим нецукрів у жорстких умовах основної дефекації і одержати відносно високий ефект очищення соку та зменшити загальні витрати вапна. Сумарна ж величина підвищення чистоти очищеного соку за рахунок як очисної дії активованої кремнієвої кислоти, так і ефекту відокремлення переддефекаційного осаду в середньому склала 1,5%, а за рахунок лише власного очисного ефекту активованої кремнієвої кислоти - 0,7%.

Розроблено новий спосіб очищення дифузійного соку при комбінованому введенні фільтроперліту у дифузійний сік (0,2%) та у метастабільну зону прогресивної переддефекації (0,1% до маси соку) (патент України на корисну модель №28959), в якому отриманий переддефекаційний осад є достатньо стійким до умов високої лужності та температури основної дефекації, що дозволяє ефективно працювати за звичайною типовою схемою очищення без відокремлення переддефекаційного осаду. Ефективність розробленого способу підтверджується промисловими випробуваннями на Носівському цукровому заводі (приріст загального ефекту очищення склав 8,5%, що відповідає збільшенню виходу цукру на 0,35% до маси буряків).

Розроблено новий спосіб додаткового очищення сиропу фільтроперлітом (із раціональними витратами 1,5% до маси сиропу або 2,5% до маси його сухих речовин і тривалістю контакту 30 хвилин) (патент України на корисну модель №33595), в результаті чого досягнуто максимальний приріст чистоти сиропу (1,4%), що відповідає збільшенню виходу цукру приблизно на 0,5% до маси буряків. Це підтверджено випробуваннями на Носівському цукровому заводі.

Річний економічний ефект від впровадження способів очищення фільтроперлітом дифузійного соку та сиропу для заводу потужністю 1700 т. буряків на добу складає відповідно 61,2 та 87,64 тис. грн.

Особистий внесок здобувача полягає в організації та проведенні лабораторних та промислових досліджень. Експериментальні результати досліджень отримані автором самостійно: виконання досліджень, аналіз, оброблення та узагальнення одержаних результатів з розробленням математичних моделей, підготовкою результатів до публікації і апробацією основних результатів роботи на українських та міжнародних науково-технічних конференціях.

Планування роботи, обговорення механізмів, аналіз та узагальнення результатів досліджень, формування висновків проведено спільно з науковим керівником д.т.н., проф. Ревою Л.П. Автор брала безпосередню участь в організації та проведенні дослідно-промислових випробувань на Носівському цукровому заводі, розробленні способів, на які одержано патенти України на корисну модель.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались на 69-, 71-, 72-, 73-, 74-й Наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів (Київ, НУХТ, 2003, 2004, 2006, 2007, 2008), ІХ Міжнародній науково-технічній конференції (Київ, НУХТ, 2005 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 17 друкованих праць, із них 6 статей у наукових фахових виданнях, перелік яких затверджено ВАК України, 3 патенти України на корисну модель, 8 тез доповідей на наукових конференціях.

Структура та об'єм дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, семи розділів, загальних висновків, списку бібліографічних джерел, який включає 157 найменувань вітчизняних та зарубіжних джерел, та 12 додатків. Основний зміст роботи викладено на 148 сторінках друкованого тексту, робота містить 23 рисунка, 26 таблиць та 46 формул.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, визначено мету та завдання досліджень, наведено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.

У першому розділі “Аналітичний огляд літератури сучасного стану підвищення ефективності очищення соків та сиропу бурякоцукрового виробництва шляхом використання додаткових реагентів“ встановлено необхідність удосконалення існуючих і розроблення нових ефективних технологічних способів очищення дифузійного соку та сиропу за умови перероблення вітчизняних буряків середньої та погіршеної якості. Розглянуто основні групи нецукрів дифузійного соку та їх поведінку в процесах його вапняно-вуглекислотного очищення. Визначено недоліки сучасної типової схеми очищення дифузійного соку в умовах перероблення буряків низької якості, а також технологічні напрями, які б забезпечили максимізацію ступеня видалення нецукрів із соку (з отриманням хороших седиментаційно-фільтрувальних показників) при раціональному мінімумі витрат вапна. Узагальнено світовий і вітчизняний науково-практичний досвід інтенсифікації процесів очищення дифузійного соку та сиропу з використанням нетрадиційних реагентів, в результаті чого було поставлене завдання дослідити вплив активованої кремнієвої кислоти та фільтроперліту на видалення нецукрів дифузійного соку, а також тих, які утворились під час його вапняно-вуглекислотного очищення.

В другому розділі “Вибір та удосконалення методів аналізу ефективності очищення дифузійного соку” наведено характеристики об'єктів, предмету та методів проведення досліджень.

У процесі досліджень використано загальноприйняті методи визначення основних технологічних показників соків та сиропу. Вміст аніонів кислот визначали за різницею кількості солей кальцію у соку та величиною його лужності, вміст білкових речовин фотоколориметричним методом, який ґрунтується на біуретовій реакції присутніх в соках білків, вміст пектинових речовин - кальцій-пектатним методом, вміст високомолекулярних сполук - методом спиртового осадження, електропровідність - на кондуктометрі КЛЗ-1, вміст молочної кислоти - колориметричним методом.

Для оцінки ефективності очищення дифузійного соку (особливо при використанні додаткових реагентів) з метою досягнення максимального виходу цукру високої якості та мінімальних втрат цукрози в мелясі розроблений оперативний потенціометричний метод визначення мікробіологічних втрат цукрози в дифузійному апараті, а також оперативний достатньо точний метод кількісного визначення вмісту кремнію в соках по технологічному верстату виробництва для недопущення загрозливих концентрацій сполук кремнію в очищеному соку з точки зору мінімізації накипеутворення на поверхні нагріву випарної установки. Чистоту в лужних соках визначали після нейтралізації їх розбавленою фосфорною кислотою. Проведено аналіз ефективності рН-метричної оптимізації процесів очищення дифузійного соку (попередньої дефекації, I та II сатурації).

Третій розділ “Розробка способу додаткового очищення дифузійного соку з використанням активованої кремнієвої кислоти” присвячено ефективності використання АК для додаткового очищення дифузійного соку.

Запропоновано механізм утворення полімеризованої АК (Рис.1) і визначено оптимальні величини основних технологічних факторів приготування полімеризованої АК із силікату натрію (рідкого скла): вихідну концентрацію розчину Na2SiO3 1,83% по SiO2, кінцеву величину рН при нейтралізації його H2SO4 - 8...9, раціональну тривалість дозрівання розчину для утворення полімеру - 80...90% від терміну повного гелеутворення (t=20єС), кінцеву концентрацію полімеру після наступного розбавлення - 0,5% по SiO2. В цьому випадку відбувається часткове структурування розчину, в якому утворюються ланцюгоподібні агрегати полікремнієвої кислоти, що мають негативний заряд і високі флокулюючі властивості.

Визначено раціональну кількість АК для попереднього очищення дифузійного соку - 3,5•10-3% Si до маси соку з оптимальною тривалістю контакту 10...15 хвилин (методами математичної оптимізації).

В результаті порівняльних досліджень ефективності оброблення реагентом АК різних соків по технологічному верстату очищення дифузійного соку (дифузійний сік, соки після переддефекації, основної дефекації, I та II сатурації) встановлено, що оптимальним місцем введення раціональної кількості АК є безпосередня обробка дифузійного соку перед процесами його очищення гідроксидом кальцію та діоксидом вуглецю (Рис.2).

Визначено вплив використання АК (для попереднього очищення дифузійного соку) на оптимальні умови проведення прогресивної попередньої дефекації і встановлено, що при цьому переддефекацію необхідно здійснювати при дещо менших величинах рНопт і Лопт з відповідним зниженням витрат вапна. Але одержаний додатковий ступінь осадження розчинних нецукрів (при безпосередній обробці дифузійного соку АК) на наступному етапі сучасної типової схеми очищення знижується внаслідок часткового розчинення цього осаду нецукрів в жорстких умовах гарячого ступеню комбінованої основної дефекації, в результаті чого втрачається практично наполовину досягнутий за рахунок АК приріст чистоти (Табл.1).

Таблиця 1 - Порівняльні дослідження ефекту використання АК для попереднього оброблення дифузійного соку в умовах звичайної типової схеми очищення (А) та удосконаленої типової схеми з відокремленням переддефекаційного осаду до основної дефекації (Б)

Схема очищення дифузійного соку	Назва соків	Технологічні показники якості соків
		Чистота, %	Приріст чистоти соків за рахунок впливу АК та варіантів схем	Вміст у соках, % до маси соку	Забарвленість, од. ICUMSA
				білкових речовин	пектинових речовин	аніонів кислот, % СаО	кремнію, 10-4
Варіант типової схеми (контроль)	Дифузійний сік	84,8	-	1,11	0,159	-	1,6	-
	Сік попередньої дефекації	85,9	-	0,65	0,038	0,054	1,7	998
	Сік основної дефекації	А	85,4	-	0,85	0,055	0,523	2,3	1380
		Б	86,1	-	0,64	0,038	0,300	2,4	1085
	Сік 1 сатурації	А	87,4	-	0,25	0,032	0,052	1,2	687
		Б	87,9	-	0,19	0,023	0,032	1,1	565
	Сік 2 сатурації	А	87,5	-	-	-	0,045	0,5	587
		Б	88,1	-	-	-	0,026	0,4	490
Схема з обробленням дифузійного соку АК	Дифузійний сік	86,2	1,4	0,7	0,110	-	16,3	-
	Сік попередньої дефекації	87,4	1,5	0,39	0,024	0,022	3,0	685
	Сік основної дефекації	А	86,0	0,6	0,60	0,040	0,385	10,8	1270
		Б	86,8	1,4	0,40	0,025	0,185	4,9	900
	Сік 1 сатурації	А	88,1	0,7	0,16	0,023	0,034	2,1	615
		Б	89,0	1,6	0,10	0,014	0,014	1,0	455
	Сік 2 сатурації	А	88,2	0,7	-	-	0,03	0,7	535
		Б	89,0	1,5	-	-	0,011	0,6	380

Максимальну ж ефективність використання АК для попереднього оброблення дифузійного соку можна досягнути лише в удосконаленій типовій схемі з відокремленням переддефекаційного осаду до основної дефекації, сумарний приріст чистоти соку II сатурації для якої складає на рівні 1,5% (Табл.1) з відповідним зниженням залишкових концентрацій білкових, пектинових речовин та аніонів кислот, що надає можливість деякого скорочення витрат вапна.

Встановлено в результаті досліджень руху кремнію по технологічному верстату, що залишковий вміст кремнію в очищеному соку (на рівні ~ 1·10-4% до маси соку) не створює загрози для інтенсивного формування накипу на поверхні нагріву випарної установки.

Отже, для заводів, в яких планується модернізація типової схеми з переходом на удосконалений варіант із відокремленням переддефекаційного осаду нецукрів до основної дефекації, рекомендуємо оброблення дифузійного соку раціональною кількістю АК як достатньо ефективний спосіб підвищення загального ефекту видалення нецукрів.

В четвертому розділі “Розробка способу додаткового очищення дифузійного соку з використанням фільтроперліту” об'єктом очисного реагенту для додаткового очищення дифузійного соку був обраний фільтроперліт, оскільки домінуючою складовою його є кремнезем і логічним було встановити ступінь його розчинності у воді, а також можливість адсорбції деяких нецукрів фільтроперлітом як хемосорбентом.

Запропоновано механізм і умови переходу кремнію з поверхні ФП у воду (Рис.3), а також визначено вплив різних величин рН в системі “ФП - дистильована вода” і ”ФП - водний розчин цукрози” (Рис.4): в інтервалі рН 5...9 має місце незначне розчинення кремнезему з ФП, але в діапазоні рН 9...12 спостерігається значне збільшення переходу кремнію в розчин із ФП.

Запропоновано механізм розчинення кремнезему у лужному водному середовищі, в результаті чого його поверхня отримує від'ємний заряд для адсорбції позитивно заряджених нецукрозних домішок (Рис.5).

Визначено раціональні витрати ФП для додаткового очищення дифузійного соку - 0,3% до маси соку (фконт.=10 хвилин) на основі розроблених математичних моделей.

Встановлено, що при комбінованому введенні ФП безпосередньо в дифузійний сік та в метастабільну зону переддефекації найкращі показники переддефекованого та очищеного соку були одержані при введенні ФП: 0,2% - у дифузійний сік та 0,1% - у зону з рН 9 прогресивної переддефекації, в результаті чого запропоновано спосіб комбінованого оброблення дифузійного соку ФП (Табл.2).

В результаті комбінованого оброблення дифузійного соку ФП одержаний переддефекаційний осад є достатньо стабільним в жорстких умовах основної дефекації, про що свідчить незначне зниження отриманого після комбінованого введення ФП сумарного приросту чистоти в соку II сатурації (-?Ч=0,3%) за рахунок незначного розчинення перед дефекаційного осаду. В соку II сатурації приріст чистоти склав 1,0%, як збережений залишковий ефект попередньої очисної дії ФП.

Таблиця 2 - Ефективність способу очищення дифузійного соку фільтроперлітом

Способи очищення дифузійного соку	Назва напів-продуктів	Чистота,%	Порівняльний приріст чистоти відповідних напівпродуктів (+?Ч, %)	Вміст, % до маси СР	Забарвленість, од. ICUMSA
				ВМС	аніонів кислот, % СаО	кремнію, 10-4
Контроль (типовий спосіб)	Дифузійний сік	86,3	-	11,11	-	11,2	-
	Переддефе-кований сік	87,5	-	6,59	0,443	11,3	1027,3
	Сік II сатурації	89,0	-	0,79	0,291	4,2	738,9
Запропоно-ваний спосіб	Дифузійний сік	87,1	0,8	8,31	-	20,1	-
	Переддефе-кований сік	88,8	1,3	2,39	0,183	12,2	865,2
	Сік II сатурації	90,0	1,0	0,42	0,141	6,3	673,7

Таким чином, додаткове очищення дифузійного соку фільтроперлітом надає можливість суттєво не втрачати на основній дефекації одержаний до цього з ФП ефект очищення в рамках звичайної типової схеми без необхідності її модифікації з відокремленням переддефекаційного осаду.

Досліджено зміну вмісту кремнію в процесах очищення дифузійного соку ФП і встановлено, що залишковий вміст кремнію в очищеному соку не є загрозливим з точки зору небезпеки формування накипу на поверхні нагріву випарної установки.

У п'ятому розділі “Оптимізація загальних витрат вапна на очищення дифузійного соку при додатковому використанні активованої кремнієвої кислоти та фільтроперліту” представлені результати математичної обробки експериментальних даних по визначенню оптимальних загальних витрат вапна для очищення дифузійного соку за типовим способом, а також з додатковим використанням АК та ФП в процесі очищення дифузійного соку. Для цих способів отримані залежності якісних показників очищеного соку (чистоти, вмісту аніонів кислот та забарвленості) від загальних витрат вапна (х), зокрема для способу очищення дифузійного соку з використанням ФП:

;

; .

Враховуючи умови мінімізації параметра х, встановлено, що при очищенні одного і того ж дифузійного соку загальні витрати вапна склали 93,7% СаО для звичайної типової схеми, 79,7% СаО - з використанням АК в цій же схемі та 69,2% СаО до маси нецукрів дифузійного соку - з використанням ФП і відповідно 1,9, 1,6 та 1,4% СаО до маси буряків.

Таким чином, при використанні АК та ФП для додаткового очищення дифузійного соку є можливість зменшити загальні витрати вапна відповідно на 14 та 24,5% СаО до маси нецукрів (0,5 та 0,7% СаО до маси буряків) при забезпеченні високих якісних показників очищеного соку.

У шостому розділі “Розробка способу додаткового очищення соку II сатурації (в процесі його згущення) та сиропу з використанням фільтроперліту” запропоновано використовувати ФП для додаткового очищення сиропу.

При проведенні порівняльних досліджень впливу вмісту СР у пробах розбавленого сиропу на ступінь адсорбційного видалення із нього розчинних нецукрів ФП (2,5% до маси СР) встановлено, що зі збільшенням СР проб і, відповідно, вмісту розчинних нецукрів ефективність їх видалення зростає, що є прямим підтвердженням теорії адсорбції.

Так, при обробленні ФП сиропу (в якому концентрація нецукрів у 4-5 разів більша, ніж в очищеному соку) повнота видалення нецукрів є суттєво більшою, ніж для соку II сатурації, і дає можливість отримати підвищення чистоти обробленого сиропу на рівні 0,6% (Рис. 6).

Це є особливо важливим в умовах одержання сиропу низької якості із термічно нестійких соків в сучасній типовій схемі. Застосування ФП в якості очисного реагенту для обробки сиропу має подвійний технологічний ефект, оскільки ФП використовується як відмінний фільтрант для фільтрування сиропу і окрім цього виявляє також значну очисну дію.

Враховуючи те, що в бурякоцукровому комплексі мають місце тенденції погіршення якості бурякової сировини, яка поступає на переробку, із відносно низькими технологічними показниками одержаних очищених соків (високий вміст розчинних солей кальцію, залишкових високомолекулярних сполук та висока забарвленість), не менш важливим другим варіантом використання ФП як очисного реагента є обробка ним очищеного соку перед I корпусом випарки з проходженням всіх корпусів у процесі згущення соку і відокремлення ФП при фільтруванні сиропу, хоча середній приріст чистоти отриманого таким чином сиропу трохи менший (+ДЧ=1,2%), ніж в результаті безпосереднього очищення сиропу фільтроперлітом (+ДЧ=1,4%) (Табл.3). Незважаючи на те, що це підвищення чистоти виявилось трохи нижчим, додатковим позитивним ефектом при цьому є те, що частинки ФП завдяки своїм абразивним властивостям мають здатність очищувати поверхню нагріву випарної установки від утворюваного накипу.

Таблиця 3 - Узагальнене порівняння варіантів використання ФП як очисного реагенту за якісними показниками соків II сатурації та сиропів

Назва напівпродуктів та способи їх додаткового очищення	Чистота, %	Порівняльний приріст чистоти відповідних напівпродуктів, (+?Ч, %)	Вміст, % до маси СР	Забарвленість, од. ICUMSA
			ВМС	аніонів кислот % СаО	кремнію, 10-4
Сік II сатурації за типовим способом (*) (контроль)	88,9	-	0,791	0,291	4,2	738,9
Сироп за (*) (контроль)	88,9	-	0,898	0,308	2,09	849,6
Сік II сатурації за (*) + 2,5% ФП до маси СР, (фконт=10 хв)	90,0	1,0	0,421	0,130	10,01	643,8
Сік II сатурації за (*) +2,5% ФП до маси СР > згущення до сиропу	90,1	1,2	0,456	0,127	6,57	693,9
Сироп за (*) +2,5% ФП до маси СР (фконт=30 хв)	90,3	1,4	0,437	0,126	6,26	650,8

Порівняльні дослідження залишкового вмісту кремнію у сиропі в результаті безпосереднього оброблення ФП готового сиропу (6·10-4%), а також очищеного соку з наступним його згущенням (7·10-4% маси СР сиропу) свідчать про відсутність небезпеки інтенсивного відкладання осаджених кремнієм нецукрів на поверхні нагріву випарного апарату.

Найбільш просто в сучасній типовій схемі можна практично реалізувати з найкращими технологічними показниками розроблені способи безпосереднього оброблення готового сиропу фільтроперлітом (ефективність якого забезпечується подвійною дією ФП як хорошого фільтранта, так і очисного засобу) та спосіб оброблення соку II сатурації з наступним його згущенням до сиропу (в якому ФП виконує роль адсорбенту та абразиву для очищення від накипу поверхні нагріву випарних апаратів).

Сьомий розділ “Виробничі випробування розроблених способів очищення дифузійного соку та сиропу з використанням додаткових реагентів” присвячено удосконаленню технологічних способів додаткового очищення дифузійного соку та сиропу з використанням фільтроперліту.

На Носівському цукровому заводі випробувано спосіб комбінованого очищення дифузійного соку з використанням ФП (0,2% - в дифузійний сік та 0,1% до маси соку - в метастабільну зону прогресивної попередньої дефекації). В результаті застосування запропонованого способу очищення дифузійного соку чистота очищеного соку підвищилася приблизно на 1,0%, збільшився ступінь зниження забарвленості та знизився вміст солей кальцію в очищеному соку відповідно на 58,2 та 21,8%, загальний ефект очищення дифузійного соку підвищився на 8,5%, вихід цукру збільшиться на 0,35% до маси буряків, а загальні витрати вапна на очищення дифузійного соку зменшились на 0,5 % СаО до маси буряків. При цьому прибуток від виробництва продукції зросте на 61,2 тис. грн. Перевагою способу очищення дифузійного соку з використанням ФП (в порівнянні з типовим та способом із застосуванням АК) є те, що отриманий переддефекаційний осад є досить стійким до умов високої лужності основної дефекації і таким чином немає потреби встановлення додаткового обладнання для відокремлення осаду після попередньої дефекації.

Випробувано на Носівському цукровому заводі спосіб очищення сиропу з використанням ФП (1,5% до маси сиропу або 2,5% до маси СР сиропу), яка є більш ефективною (у порівнянні з комбінованим обробленням ФП дифузійного та переддефекованого соку) та простішою для впровадження у виробництво. При цьому використаний для очищення сиропу ФП паралельно використовується як ефективний фільтрант при фільтруванні сиропу. Впровадження даного способу дозволяє досягти високих якісних показників сиропу за рахунок видалення ВМС (51,0), аніонів кислот (55,5) і ступеню зниження забарвленості у сиропі (23,3%) та збільшити вихід цукру на 0,5% до маси буряків. При цьому прибуток від виробництва продукції зросте на 87,64 тис. грн.



ВИСНОВКИ

Наведені у дисертації теоретичні узагальнення та практичне вирішенння проблеми підвищення ефективності очищення соків та сиропу з використанням кремнієвмісних реагентів дозволяють зробити наступні висновки:

1. Для оцінки ефективності додаткового очищення дифузійного соку були розроблені оперативні методи контролю мікробіологічних втрат цукрози в екстракторі на основі потенціометричного методу визначення приросту вмісту органічних кислот у дифузійному соку, вмісту кремнію в соках по верстату сокоочисного відділення, а також запропонована методика технологічної оптимізації процесів переддефекації, I та II сатурації.

2. Розроблено новий спосіб попереднього очищення дифузійного соку активованою кремнієвою кислотою, максимальна ефективність якого в типовій схемі досягається за умови відокремлення переддефекаційного осаду до основної дефекації, що надає можливість запобігати розчиненню осаджених перед цим нецукрів у жорстких умовах основної дефекації і одержати відносно високий ефект очищення соку та зменшити загальні витрати вапна.

3. Встановлено можливість додаткового очищення дифузійного соку фільтроперлітом (основною складовою якого є кремнезем ? 75%), запропоновано механізм розчинення кремнезему фільтроперліту у водному лужному середовищі, в результаті чого його поверхня набуває негативного заряду і визначені раціональні витрати фільтроперліту для безпосереднього оброблення дифузійного соку. Розроблено новий спосіб очищення дифузійного соку при комбінованому введенні ФП у дифузійний сік (0,2%) та у метастабільну зону прогресивної переддефекації (0,1% до маси соку), в якому отриманий переддефекаційний осад є достатньо стійким до умов високої лужності та температури основної дефекації, що дозволяє ефективно працювати за звичайною типовою схемою очищення без відокремлення переддефекаційного осаду. Ефективність розробленого способу підтверджується промисловими випробуваннями на Носівському цукровому заводі (приріст загального ефекту очищення склав 8,5 %, що відповідає збільшенню виходу цукру на 0,35% до маси буряків).

4. Розроблено математичну модель, обрано узагальнені критерії оптимізації та розв'язана задача оптимізації загальних витрат вапна для очищення дифузійного соку однакової якості за типовою схемою і використанням раціональних витрат АК та ФП для додаткового очищення дифузійного соку. Раціональні загальні витрати вапна на очищення дифузійного соку з Ч=88,5% у типовій схемі, а також із використанням АК та ФП у цій же схемі відповідно склали 93,7%, 79,7% та 69,2% СаО до маси нецукрів дифузійного соку.

Таким чином, при використанні АК та ФП для додаткового очищення дифузійного соку є можливість зменшити загальні витрати вапна відповідно на 14 та 24,5% СаО до маси нецукрів (0,5 та 0,7% СаО до маси буряків) при забезпеченні високих якісних показників очищеного соку.

5. В результаті додаткового очищення водних розчинів сиропу доказано підвищення ступеня видалення нецукрів фільтроперлітом із збільшенням вмісту СР від 10 до 60% (+?Ч=0,6%) і доцільність, перш за все, безпосереднього очищення сиропу, в якому концентрація нецукрів приблизно в 5 разів вища, ніж в очищеному соку.

6. Враховуючи реальну небезпеку осадження сполук кремнію на поверхні нагріву випарної установки в процесі згущення очищеного соку до сиропу, досліджена динаміка зміни вмісту кремнію при очищенні дифузійного соку як безпосередньо активованою кремнієвою кислотою, так і фільтроперлітом і встановлено, що вапняно-вуглекислотне очищення сприяє досить повному видаленню кремнію в технологічних процесах до очищеного соку, що не створює загрози для суттєвого відкладення кремнієвого накипу на поверхні нагріву.

7. Розроблено новий спосіб додаткового очищення сиропу фільтроперлітом (із раціональними витратами 1,5% до маси сиропу або 2,5% до маси його СР і фконт.=30 хвилин), в результаті чого досягнуто максимальний приріст чистоти сиропу (1,4%), що відповідає збільшенню виходу цукру приблизно на 0,5% до маси буряків, що підтверджено випробуваннями на Носівському цукровому заводі.

8. В сучасних умовах погіршення якості буряків і, відповідно, соків та сиропу ефективним також виявився спосіб оброблення очищеного соку фільтроперлітом з наступним згущенням суміші до сиропу, в результаті чого приріст чистоти одержаного сиропу склав 1,2%. Незважаючи на те, що це підвищення чистоти виявилось трохи нижчим, додатковим позитивним ефектом при цьому є те, що частинки ФП завдяки своїм абразивним властивостям мають здатність очищувати поверхню нагріву випарної установки від утворюваного накипу. Залишковий вміст кремнію у сиропі в результаті безпосереднього оброблення ФП готового сиропу (6·10-4%) та очищеного соку з наступним його згущенням (7·10-4% маси СР сиропу) ще нижчий, ніж при обробленні ФП дифузійного соку.

9. Для заводів, в яких планується модернізація типової схеми з переходом на удосконалений варіант із відокремленням переддефекаційного осаду нецукрів до основної дефекації, рекомендуємо оброблення дифузійного соку раціональною кількістю АК як достатньо ефективний спосіб підвищення загального ефекту видалення нецукрів.

10. Найбільш просто в сучасній типовій схемі можна практично реалізувати з найкращими технологічними показниками розроблені способи безпосереднього оброблення готового сиропу фільтроперлітом (ефективність якого забезпечується подвійною дією ФП як хорошого фільтранта, так і очисного засобу) та спосіб оброблення соку II сатурації з наступним його згущенням до сиропу (в якому ФП виконує роль адсорбенту та абразиву для очищення від накипу поверхні нагріву випарних апаратів).

11. В результаті промислових випробувань на Носівському цукровому заводі запропонованих способів додаткового очищення фільтроперлітом дифузійного соку та сиропу річний економічний ефект склав відповідно 61,2 та 87,64 тис. грн., а розрахунковий економічний ефект від впровадження способу попереднього очищення дифузійного соку АК буде складати 305,82 тис. грн.



СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Рева Л.П. Оперативний потенціометричний метод визначення мікробіологічних втрат цукрози в дифузійному апараті / Л.П.Рева, М.П.Купчик, С.А.Замура // Цукор України.-2005.-№4.-С.31-33.

Особистий внесок: виконання експериментальних досліджень, участь в узагальненні одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації.

2. Рева Л.П. Проблеми рН-метричної оптимізації процесів очищення дифузійного соку / Л.П. Рева, Н.М. Пушанко, С.А. Замура, О.О.Янченко, М.А.Бірюкович, В.Ю.Галушко, М.В.Мартинов, Т.І.Фляйшер // Цукор України.-2007.-№3.-С.15-19.

Особистий внесок: участь у проведенні досліджень, опрацювання експериментальних даних, підготовка матеріалів до публікації.

3. Рева Л.П. Визначення вмісту кремнію у соках бурякоцукрового виробництва фотоколориметричним методом / Л.П.Рева, Н.М.Пушанко, С.А.Замура // Цукор України.-2007.-№4.-С.12-14.

Особистий внесок: виконання експериментальних досліджень, опрацювання експериментальних даних, підготовка матеріалів до публікації.

4. Рева Л.П. Підвищення ефективності очищення дифузійного соку обробленням його фільтроперлітом / Л.П. Рева, Н.М. Пушанко, С.А. Замура, Л.В.Алексєєва // Цукор України.-2007.-№5-6.-С.18-21.

Особистий внесок: виконання експериментальних досліджень, опрацювання експериментальних даних, підготовка матеріалів до публікації.

5. Рева Л.П. Ефективність додаткового очищення соку II сатурації (в процесі його згущення) та сиропу з використанням фільтроперліту / Л.П.Рева, С.А.Замура, Н.М.Пушанко, Н.Г.Дітлашок, Ю.А.Шубовська // Цукор України.-2008.-№2.-С.24-27.

Особистий внесок: організація та проведення експериментальних досліджень, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації.

6. Рева Л.П. Використання активованої кремнієвої кислоти для додаткового очищення дифузійного соку / Л.П. Рева, Н.М. Пушанко, С.А. Замура // Цукор України.-2008.-№3.-С.11-15.

Особистий внесок: проведення досліджень, опрацювання експериментальних даних, написання статті.

7. Пат. №28959, МПК (2006) С13D3/00. Спосіб очищення дифузійного соку/ Л.П. Рева, Н.М. Пушанко, С.А. Замура.-Опубл. 25.12.2007, Бюл.№21.

Особистий внесок: проведення патентного пошуку, виконання експериментальних досліджень, опрацювання експериментальних даних, участь у підготовці та написанні заявки на патент.

8. Пат. №33261 України, МПК (2006) С13D3/00. Спосіб очищення дифузійного соку / Л.П.Рева, Н.М.Пушанко, С.А.Замура.-Опубл. 10.06.2008, Бюл. №11.

Особистий внесок: проведення патентного пошуку, виконання експериментальних досліджень, опрацювання експериментальних даних, участь у підготовці та написанні заявки.

9. Пат. №33595, МПК (2006)С13D3/00. Спосіб очищення сиропу/ Л.П. Рева, Н.М. Пушанко, С.А. Замура-Опубл. 25.06.2008, Бюл.№12.

Особистий внесок: проведення патентного пошуку, виконання експериментальних досліджень, опрацювання експериментальних даних, участь у підготовці та написанні заявки на патент.

10. Замура С.А. Контроль мікробіологічних втрат цукрози у дифузійному апараті / С.А.Замура, Л.П.Рева, М.П.Купчик // Розроблення, дослідження і створення продуктів функціонального харчування, обладнання та нових технологій для харчової і переробної промисловості: 69-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 22-24 квітня 2003 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2003.-Ч.II.-С.7.

Особистий внесок: проведення експериментальних досліджень, участь в узагальненні одержаних результатів, оформлення тез доповіді.

11. Замура С.А. Попереднє очищення дифузійного соку з використанням активованої кремнієвої кислоти / С.А.Замура, Л.П.Рева // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 71-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів. 18-19 квітня 2005 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2005.-Ч.II.-С.7.

Особистий внесок: проведення досліджень, аналіз та узагальнення одержаних результатів, оформлення тез доповіді.

12. Рева Л.П. Дослідження коагулюючого ефекту активованої кремнієвої кислоти на білкові сполуки дифузійного соку / Л.П.Рева, Н.М.Пушанко, С.А.Замура / Нові технології та технічні рішення в харчовій та переробній промисловості: сьогодення і перспективи: IX міжнар. наук.-техн. конф., 17-19 жовтня 2005 р.:тези доп.-К.: НУХТ, 2005.-Ч.I.-С.21-22.

Особистий внесок: проведення досліджень, участь в узагальненні одержаних результатів, оформленні тез доповіді.

13. Замура С.А. Дослідження ефективності очищення дифузійного соку, обробленого активованою кремнієвою кислотою (АК) / С.А.Замура, Л.П.Рева, Н.М.Пушанко // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 72-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 17-18 квітня 2006 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2006.-Ч.II.-С.8.

Особистий внесок: проведення досліджень, опрацювання експериментальних даних, оформлення тез доповіді.

14. Янченко О.О. Проблеми рН-метричної оптимізації технологічних процесів очищення дифузійного соку / О.О.Янченко, М.О.Бірюкович, С.А.Замура., Л.П.Рева // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 73-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 23-24 квітня 2007 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2007.-Ч.I.-С.142.

Особистий внесок: участь у проведенні досліджень, опрацювання експериментальних даних, підготовка тез доповіді.

15. Замура С.А. Підвищення ефектів очищення дифузійного соку з використанням додаткового реагента - активованої кремнієвої кислоти/ С.А.Замура, Л.П.Рева, Н.М.Пушанко // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 73-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 23-24 квітня 2007 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2007.-Ч.I.-С.147.

Особистий внесок: проведення експериментальних досліджень, опрацювання одержаних даних, оформлення тез доповіді.

16. Замура С.А. Підвищення ефективності очищення дифузійного соку обробленням його фільтроперлітом / С.А.Замура, Л.П.Рева, Н.М.Пушанко// Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 74-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 21-22 квітня 2008 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2008.-С.172.

Особистий внесок: проведення досліджень, опрацювання експериментальних даних, оформлення тез доповіді.

17. Дітлашок Н.Г. Дослідження ефективності додаткового очищення соку II сатурації (при його згущенні) та сиропу з використанням фільтроперліту/ Н.Г.Дітлашок, Ю.А.Шубовська, С.А.Замура, Л.П.Рева, Н.М.Пушанко // Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 74-а наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 21-22 квітня 2008 р.: тези доп.-К.: НУХТ, 2008.-С.174-175.

Особистий внесок: проведення експериментальних досліджень, опрацювання результатів, оформлення тез доповіді.



АНОТАЦІЯ

Замура С.А. Підвищення ефективності очищення соків та сиропу з використанням кремнієвмісних реагентів. ? Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.05 - Технологія цукристих речовин та продуктів бродіння.-Національний університет харчових технологій, Київ, 2009.

Робота присвячена підвищенню ефективності додаткового очищення соків та сиропу з використанням кремнієвмісних реагентів. В дисертаційній роботі представлені результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо закономірностей додаткового очищення соків та сиропу із використанням кремнієвмісних реагентів (активованої кремнієвої кислоти та фільтроперліту), для оцінки ефективності яких розроблені оперативні методи контролю наступних показників: мікробіологічних втрат цукрози в екстракторі на основі потенціометричного методу визначення приросту вмісту органічних кислот у дифузійному соку, вмісту кремнію в соках по верстату сокоочисного відділення, а також проведено аналіз ефективності рН-метричної оптимізації процесів очищення дифузійного соку (переддефекації, I та II сатурації).

Розроблено нові способи: попереднього очищення дифузійного соку АК (максимальна ефективність якого в типовій схемі досягається за умови відокремлення переддефекаційного осаду до основної дефекації) та додаткового очищення дифузійного соку при комбінованому введенні ФП у дифузійний сік (0,2%) та у метастабільну зону переддефекації (0,1% до маси соку). Встановлено, що використання АК та ФП у типовій схемі для додаткового очищення дифузійного соку надає можливість зменшити загальні витрати вапна відповідно 0,7 та 0,5% СаО до м.б. при забезпеченні високих якісних показників очищеного соку.

Розроблено високоефективний спосіб безпосереднього очищення сиропу фільтроперлітом (ефективність якого забезпечується подвійною дією ФП як хорошого фільтранта, так і очисного засобу) та спосіб оброблення соку II сатурації ФП з наступним його згущенням до сиропу (в якому ФП виконує роль адсорбенту та абразиву для очищення від накипу поверхні нагріву випарних апаратів).

Ключові слова: очищення дифузійного соку, очищення сиропу, активована кремнієва кислота, фільтроперліт, вихід цукру.



АННОТАЦИЯ

Замура С.А. Повышение эффективности очистки соков и сиропа с использованием кремнийсодержащих реагентов. ? Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.05 - Технология сахаристых веществ и продуктов брожения. ? Национальный университет пищевых технологий, Киев, 2009.

Диссертация посвящена повышению эффективности дополнительной очистки соков и сиропа с использованием кремнийсодержащих реагентов. В диссертационной работе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, закономерностей дополнительной очистки соков и сиропа с использованием кремнийсодержащих реагентов (активированной кремниевой кислоты и фильтроперлита). Для оценки эффективности их использования разработаны оперативные методы контроля следующих показателей: микробиологических потерь сахарозы в экстракторе, определения прироста содержания органических кислот в диффузионном соке,, содержания кремния в соках сокоочистительного отделения, а также проведен анализ рН-метрической оптимизации процессов очистки диффузионного сока (преддефекации, I и II сатурации).

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований впервые доказана целесообразность использования активированной кремниевой кислоты для предварительной очистки диффузионного сока с целью повышения общего эффекта его очистки при уменьшении расхода извести.

Доказано, что наиболее эффективным способом является обработка диффузионного сока активированной кремниевой кислотой в количестве 3,5•10-3% Si к массе сока на протяжении 10...15 мин. Эффективность использования активированной кремниевой кислоты сохраняется при отделении преддефекационного осадка до основной дефекации.

Доказано, что фильтроперлит, основной составляющей которого является SiO2 (75%), обладает высокой адсорбционной способностью и осаждающим эффектом растворенной долей кремнезема. Его использование для дополнительной очистки диффузионного сока приводит к более полному удалению несахаров. Последнее достигается путём комбинированного введения фильтроперлита непосредственно в диффузионный сок и в метастабильную зону прогрессивной преддефекации в количестве 0,2 и 0,1% к массе сока соответственно. При этом отсутствует необходимость отделения преддефекационного осадка до основной дефекации из-за сравнительно высокой устойчивости образовавшегося осадка. Повышение общего эффекта очистки диффузионного сока обусловлено комплексным действием фильтроперлита как адсорбента (75%), так и очистительного реагента в результате его частичного растворения (25%).

Установлено, что использование активированной кремниевой кислоты и фильтроперлита для дополнительной очистки диффузионного сока приводит к уменьшению общего расхода извести на 0,7% та 0,5% СаО к массе свеклы соответственно, при сохранении высоких качественных показателей очищенного сока.

Впервые доказана целесообразность использования фильтроперлита для дополнительной очистки сиропа (1,5% к массе сиропа и продолжительности обработки 30 минут). Это приводит к улучшению технологических результатов по сравнению с очисткой диффузионного сока активированной кремниевой кислотой и фильтроперлитом. Не менее эффективной является обработка очищенного сока фильтроперлитом с последующим сгущением его до сиропа. При этом наблюдается дополнительный технологический эффект - частички фильтроперлита, благодаря своим абразивным свойствам, очищают поверхность нагрева выпарной установки от образующейся накипи.

Разработаны новые способы очистки диффузионного сока: предварительной очистки активированной кремниевой кислотой и дополнительной очистки при комбинированном введеннии фильтроперлита в диффузионный сок и в метастабильную зону преддефекации.

Разработан высокоэффективный способ очистки сиропа фильтроперлитом и способ обработки сока II сатурации фильтроперлитом с последующим его сгущением до сиропа.

Ключевые слова: очистка диффузионного сока, очистка сиропа, активированная кремниевая кислота, фильтроперлит, выход сахара.



ANNOTATION

Zamura S.A. The Evaluation of the raw juice and thin syrup purification using silica reagents. - Manuscript.

The dissertation for getting of scientific degree candidate of science by the specialty 05.18.05 -Sugar substances and fermentation foods technology. - National University of Food Technologies, Kyiv, 2009.

The aim of the work is to evaluate the effectiveness of the additional raw juice and thin syrup purification using silica reagents. The experimental and theoretical data of the additional purification patterns have been derived. The activated silica acid and filtroperlit were used as a source of reagents for raw juice and thin syrup purification. The effectiveness of the new technology has estimated. The new methods of the raw juice purification has been developed. The first method based on a preliminary purification of raw juice by activated silica acid (ASA). In second metod an additional purification improved the total raw juice purification process by means combined filtroperlit injection into raw juice (0,2 % of the raw juice dry basis) and methastable pre-defectional zone (0,1% of raw juice dry basis).

It has been found that addition of activated silica acid leads to a significant decrease in lime milk expenses without any quality losses. The activated silica acid and filtroperlit, which were used in raw juice purification result in decrease lime milk losses -0,7 and 0,5 % CaO respectively.

Keywords: raw juice purification, thin syrup purification, activated silica acid, filtroperlit, sugar yield.

Размещено на Allbest.ru

...