Лабораторная работа № 1 качество жёлтого сахара и пути его улучшения

Цель работы: определить качество жёлтого сахара в зависимости от размера его кристаллов.

Сущность методовсостоит в определении влияния размера кристаллов жёлтого сахара последней кристаллизации на его качество по чистоте, цветности, содержанию солей кальция и редуцирующих веществ.

Теоретические сведения

Повышение качества жёлтого сахара влияет на показатели белого сахара и увеличение его выхода. Основными показателями качества жёлтого сахара являются его чистота и цветность. Качество жёлтого сахара обусловлено количеством и качеством межкристального раствора, находящегося на поверхности кристаллов жёлтого сахара.

Количество межкристального раствора на кристаллах жёлтого сахара зависит от параметров разделяемого утфеля и центрифугирования.

Важнейшими факторами, которые влияют на количество межкристального раствора являются: размер кристаллов сахара, вязкость межкристального раствора, фактор разделения применяемой центрифуги, продолжительность центрифугирования. Повышение вязкости отделяемого оттёка ухудшает качество жёлтого сахара, что связано с увеличением количества плёнки отделяемого оттёка, остающейся на поверхности кристаллов сахара.

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

Наибольшее влияние на качество жёлтого сахара оказывает размер кристаллов сахара разделяемого на центрифуге утфеля. Так, при увеличении размера кристаллов сахара с 0,25 до 0,35 мм цветность жёлтого 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. Так, при увеличении числа оборотов центрифуги с 1300 до 1500 (соответственно фактора разделения с 1100 до 1500) цветность жёлтого сахара снижается с 41,5 до 37,1 усл. ед., а чистота повышается с 95,9 до 96,3 %.

С увеличением продолжительности центрифугирования качество жёлтого сахара также улучшается. Однако увеличение продолжительности центрифугирования, например с 450 до 540 с на улучшении качества жёлтого сахара сказывается незначительно. Из этого вытекает, что увеличение продолжительности центрифугирования (особенно сверх нормативного времени) не даёт заметного улучшения качеств жёлтого сахара.

Таким образом реального улучшения качества жёлтого сахара на заводе можно достичь за счёт увеличения размера кристаллов сахара и повышения равномерности гранулометрического состава утфеля, а также снижения вязкости отделяемого оттёка.

Эффективным мероприятием по снижению вязкости отделяемого при центрифугировании оттёка (мелассы) является подогрев утфеля перед центрифугированием и более высокая температура центрифугирования утфеля.

Промывка желтого сахара в центрифугах

Основное количество неокрашенных несахаров и красящих веществ, на 70 % обуславливающих качество жёлтого сахара, содержится в пленке межкристального раствора, находящейся на поверхности кристаллов.

Удаление этой пленки с поверхности кристаллов сахара является одним из важнейших мероприятий улучшения его качества, а тем самым и качества готовой продукции.

Наиболее эффективным способом удаления пленки с поверхности кристаллов сахара является аффинация.

Для осуществления аффинации требуется дополнительное оборудование. Поэтому этот способ пока мало распространен.

Более простым способом удаления пленки с поверхности кристаллов является его промывка в центрифуге I оттеком утфеля I или мелассой. Применение I оттека дает несколько лучшие результаты с точки зрения качества получаемого сахара, но приводит к повышению чистоты мелассы.

МТИППом совместно с Воронежским производственным объединением сахарной промышленности разработан способ промывки жёлтого сахара последней кристаллизации в центрифуге, улучшающий качество промытого сахара. Нагретый разбавленный аффинирующий раствор подают в центрифугу в две стадии после загрузки центрифуги в течение 30 - 40 с, затем через 2-3 мин – в течение 10-15 с, расходе аффинирующего раствора на каждой стадии 0,4 - 0,6 дм³/с.

Проведение промывки желтого сахара в центрифугах аффинирующим раствором уменьшает количество пленки межкристального раствора на поверхности кристаллов сахара, вследствие чего улучшаются показатели качества промытого сахара без растворения его кристаллов.

Данный способ позволяет повысить чистоту жёлтого сахара на 2,7 - 3,5 %, снизить его цветность на 40 - 45 % и сократить продолжительность центрифугирования утфеля последней кристаллизации на 20 - 25 %. Чистота получаемой при этом мелассы увеличивается в среднем примерно на 0,1 %.