Кристаллообразователь «эстер к 01»

Кристаллообразователь «эстер к 01»

УДК 664.1.038
Анисимова Елена Михайловна
ведущий инженер - технолог ООО НПП «Электрогазохим»
Шейко Тамила Владимировна, к.т.н. с.н.с,
Института продовольственных ресурсов НААН Украины (044) 517 06 92
Ткаченко Сергей Владимирович, к.т.н. с.н.с,
Института продовольственных ресурсов НААН Украины (044) 517 06 92
Хомичак Любомир Михайлович, д.т.н., профессор,
член-корреспондент НААН, заместитель директора по научной работе
Института продовольственных ресурсов НААН Украины, (044) 517 07 92

ИССЛЕДОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КРИСТАЛЛООБРАЗОВАТЕЛЯ «ЭСТЕР К 01»  ДЛЯ САХАРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

 Основным процессом в сахарном производстве является кристаллизация сахарозы [1]. Сегодня актуальным является поиск методов интенсификации этого процесса с целью получения качественного сахара-песка с соответствующим гранулометрическим составом [2].

Одним из путей решения задачи применение качественного затравочного материала, способного образовывать кристаллы необходимого размера в концентрированных сахарных растворах. При соблюдении технологического режима в продуктовом отделении и применение эффективно действующих затравочных материалов, выход сахара можно увеличить на 0,15 ... 0,2% [2, 3].

Качество и эффективность современных затравочных материалов характеризуется однородностью, размером микрокристаллов и составом стабилизационной системы. В качестве стабилизатора целесообразно использовать поверхностно - активные вещества (ПАВ). ПАВ образует сольватную оболочку вокруг микрокристаллов и таким образом предотвращает конгломерацию кристаллов в момент их образования и дальнейшего роста, а также процессы пенообразования за счет снижения поверхностного натяжения раствора [2, 3].

Именно использование качественных материалов, для образования кристаллической основы, позволяет эффективно регулировать процесс кристаллообразования в пересыщенном сахарном растворе и получать сахар с заданным размером кристаллов и высоким процентом их однородности.

С целью получения сахара с соответствующим гранулометрическим составом и сокращения продолжительности уваривания утфеля были проанализированы кристаллообразователь для сахарной промышленности «ЭСТЕР К 01» производства ООО НПП «Электрогазохим».

Для получения более объективных результатов исследовали в качестве затравки для кристаллообразования: сахарную пудру и заводскую затравочного пасту в качестве контрольных образцов и кристаллообразователя марки «ЭСТЕР К 01». Исследования проводились на законсервированном сиропе, взятом на одном из сахарных заводов Украины в производственный сезон 2016-2017 года. Качественные показатели сахарного сиропа приведены в таблице 1.

Таблица 1

Качественные показатели сахарного сиропа 

1	Содержание сухих веществ (СВ),%	72
2	Содержание сахарозы,%	66,8
3	Чистота	92,8
4	Цветность, ед. ICUMSA	768
5	Содержание солей кальция,%	0,036
6	Содержание золы,%	0,142
7	Водородный показатель (рН20)	6,80

Утфель уваривали в вакуумном испарителе (рис. 1), содержащий: вакуумную колбу для уваривания (1); кран для подкачки сиропа (2) холодильник (3); приемную колбу конденсата (4); вакуумметр (5); редуктор для регулировки глубины вакуума (6) вакуум-насос (7), водяную баню (8).

Рисунок 1. - Вакуумный испаритель, который использовали для уваривания утфеля

Опытные образцы утфеля уваривали под разрежением. Первые 20 ... 30 мин сироп подваривали при давлении Р = -60 кПа, далее давление снижали до Р = -90кПа. Температуру процесса уваривания выдерживали в пределах 69 ... 72ºС.

В течение первых 20 мин уваривания сироп доводили до содержания СР = 80 ... 82%, что при вышеуказанных условий соответствует коэффициенту пересыщения Кп ≥ 1,2 ... 1,3.

После этого заводили затравки: сахарную пудру (из расчета 100 г на 40 т сиропа) кристаллообразователь «Эстер К 01» (из расчета 4 мл на 40 т сиропа) заводскую затравочного пасту (из расчета 15 г на 40 т сиропа).

В дальнейшем проводили уваривание утфеля и наращивания кристаллов с двухразовой подкачки сиропа, для снижения коэффициента пресыщения и избежание образования большого количества новых центров кристаллизации (выпадение «муки») и для содействия роста уже существующих кристаллов.

Все исследования проводились на экспериментальной базе лаборатории технологии сахара, сахаросодержащих продуктов и ингредиентов ИПР НААН Украины.

Полученные результаты представлены в таблицах 2-5 и на рисунках 2-5.

Полный анализ полупродуктов по увариванию утфеля на разных 

№	Название компонента	Назва показника
		рН20	Содержание сухих веществ,%	Содержание сахарозы%	чистота %	Цветность, ед. ICUMSA	Содержание золы,%
1	Утфель	Сахарная пудра
		6,1	89,6	81,4	90,85	806	0,156
		Стандартная заводская паста
		6,1	91,2	82,25	90,19	828	0,158
		Кристаллообразователь «Эстер К 01»
		6,1	91,6	82,15	89,68	818	0,158
2	Межкристальный раствор	Сахарная пудра
		6,0	58,0	52,4	90,34	801	0,086
		Стандартная заводская паста
		6.0	58,2	51,85	89,09	822	0,090
		Кристаллообразователь «Эстер К 01»
		6,1	58,6	53,2	90,78	808	0,092
3	Сахар	Сахарная пудра
		-	-	97,8	-	204	0,069
		Стандартная заводская паста
		-	-	97,75	-	192	0,065
		Кристаллообразователь «Эстер К 01»
		-	-	98,15	-	193	0,064

Характеристики кристаллов сахара полученных на различных затравочных материалах 

№	Название	Затравочный материал
		Cахарная пудра	«Эстер К 01»	Паста
1	Среднее количество кристаллов в секторе 0,5х0,5 см через 10 мин. после заводки кристаллов	4 крупных кристаллы, более 20 вновь мелких кристаллов	Более 50 кристаллов	Более 30 кристаллов
2	Средний размер микрокристаллов в секторе 0,5х0,5 см через 10 мин. после заводки кристаллов	0,5 mm ≥ 4 0,2 ... 0,3 mm ≥ 6 0,1mm≤большое количество	0,3 mm ≥ 9 0,1mm ≥ 30  0,1mm≤ большое количество	0,3 mm ≥59 0,1mm ≥ 20 0,1mm≤ большое количество
3	Количество кристаллов в секторе 0,5х0,5 см в сварном утфеле	1 mm ≥ 2 0,5mm ≥ 12  0,1mm≤ большое количество	1 mm ≥ 5 0,5mm ≥ 9  0,1mm≤ большое количество	0,5mm ≥ 13  0,1mm≤ большое количество
4	Средний размер кристаллов в секторе 0,5х0,5 см в сварном утфеле	Основная масса кристаллов размером 0,1 ... 0,5 мм	Основная масса кристаллов размером 0,1 ... 0,5 мм	Основная масса кристаллов размером 0,1 ... 0,5 мм

Название кристаллообразователя	Время уваривания утфеля, мин
Сахарная пудра	90…95
Стандартная заводская паста	70…75
Кристаллообразователь «Эстер К01»	75…80

Размер отверстий сита, мм	Кристаллообразователь
	Сахарная пудра		Стандартная  заводская паста		«Эстер К 01»
	Средний размер частиц, d ", мм	Процентное количество сахара, оставшегося на сите, f, %	Средний размер частиц, d ", мм	Процентное количество сахара, оставшегося на сите, f, %	Средний размер частиц, d ", мм	Процентное количество сахара, оставшегося на сите, f, %
2,50	2,70	0	2,70	0	2,70	0
1,25	1,35	1,86	1,35	1,03	1,35	3,27
1,00	1,10	13,87	1,10	8,51	1,10	13,57
0,80	0,90	32,75	0,90	18,99	0,90	29,28
0,50	0,65	22,93	0,65	39,80	0,65	48,04
0,20	0,35	21,89	0,35	31,67	0,35	5,84
Поддон	0,10	1,58	0,10	0,23	0,10	0,56
Средний линейный размер МА, мм	0,7482		0,648		0,7896
Коэффициент неоднородности СV, %	36,18		38,63		27,62

Из полученных данных лабораторных исследований можно сделать вывод, что хорошие физико-химические и качественные показатели сахара обеспечивает кристаллообразователь «Эстер К 01». При его использовании сокращается продолжительность уваривания утфеля на 15...20 минут и увеличивается объемное количество кристаллов в утфеле.

На кристаллообразователь разработана и утверждена в установленном порядке нормативно - техническая документация ТУ У 15.8-22942814-025: 2006.

Кристаллообразователь не осуществляет токсического воздействия на состояние человека, его производство сертифицировано согласно системе менеджмента безопасности пищевых продуктов, включая требования ISO 9001, ISO 14001, ISO 22000:2005, ISO/ TS 22002-1: 2009 и дополнительные требования FSSC 22000. Препарат прошел гигиеническую экспертизу в Институте гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Марзеева. На данный продукт есть гигиеническое заключение Министерства здравоохранения Украины №05.03.02- 04/33149 от 24.07.2015 года.