Ответ на вопрос 42. (Как определяют качество свекловичной стружки?)

После мойки в свекломоечных машинах (наиболее распространена марка КМЗ-57 М с высоким уровнем воды) свеклу направляют на электромагнитный сепаратор, взвешивают на автоматических весах и подают в бункер для последующего измельчения в стружку различной формы – желобчатую, пластинчатую. ромбовидную и др. Качество стружки существенным образом влияет на работу диффузионной установки и оценивается длиной 100г стружки в метрах (число Силина) или отношением массы стружки длиной более1см (шведский фактор), а также содержанием в ней брака. В непрерывно действующих диффузионных аппаратах используют стружку, длина 100г которой равна 9-15м, шведский фактор не менее 8.

Ответ на вопрос 43. (Какой закон массопередачи положен в основу получения диффузионного сока?)

В основу получения диффузионного сока положен закон Фика, который устанавливает связь между количеством экстрагируемого вещества и основными параметрами процесса.

Чтобы произошла диффузия сока через стенки клеток протоплазмы, стружку обрабатывают при t°=60°С и выше.

Происходит диффузия на клеточном уровне, это позволяет получить максимальный выход сахарозы.

Ответ на вопрос 44. (Охарактеризуйте режим работы диффузионной установки.)

В настояшее время получение сахарозы из стружки производится в непрерывно действующих диффузионных аппаратах по схеме противоточного обессахаривания в колонах (КДА), наклонных (ПДС И ДДС), ротационных диффузионных аппаратах (РДА).

Длительность пребывания стружки в аппарате – 70-80 минут в активной части диффузора t°=70-75°С, т. к. при температуре выше 75°С происходит быстрое набухание пектиновых веществ, снижается упругость стружки и пектин переходит в растворимое состояние, а при температуре ниже 70°С интенсивно развиваются микроорганизмы, приводящие к увеличению потерь сахарозы.

Колонные диффузионные аппараты работают устойчиво при обессахаривании стружки длиной 11-13м массой 100г и шведским фактором 8-12, отбор диффузионного сока составляет 100-125% к массе свеклы.

Ответ на вопрос 45. (Перечислите основные этапы очистки диффузионного сока.)

Полученный диффузионный сок содержит 16-17% СВ, в том числе 14-15% сахарозы и около 2% несахаров. Он имеет почти черный цвет, кислую реакцию (рН=6,0-6,5), сильно пенится, содержит обрывки клеточных тканей, хлопья скоагулированного белка, растворимые несахара, мешающие кристаллизации сахарозы и увеличивающие ее потери с мелассой. Поэтому важнейшей задачей является удаление из диффузионного сока несахаров по схеме: предварительная дефекация, дефекация, I сатурация сока, II сатурация, сульфитация.

Ответ на вопрос 46. (В чем суть предварительной и основной дефекации сока? В какой аппаратуре и при каких режимах они осуществляются?)

Дефекация – это обработка сока известью включает в себя два этапа: предварительная и основная дефекация.

Предварительная дефекация заключается в осторожном воздействии небольшого количества извести на диффузионный сок с целью максимального осаждения коллоидов высокомолекулярных соединений, нейтрализации и осаждения ряда кислот в виде кальциевых солей, а также получении осадка, устойчивого на основной дефекации. На этой стадии расходуется 0,2-0,3% извести к массе свеклы. Максимум коагуляции происходит в интервале рН=10.8-11.6.

Различают холодную (до t°=50°С), теплую (t°=50-60°С) и горячую (t°=85-88°С) в зависимости от качества свеклы. При переработке свеклы хорошего качества проводят холодную или горячую преддефекацию, но сок очищенный методом горячей преддефекации, лучше фильтруется. При переработке свеклы низкого качества предпочтительней холодная (теплая) преддефекация, т. к. при этом в сок переходит меньше продуктов распада белков и пектиновых веществ.

Процесс очистки проводят в вертикальном преддефекаторе. Основную дефекацию проводят сразу же после предварительной без фильтрования, нагревая сок до 85-88°С, здесь протекают процессы: разложение ряда несахаров (амиды кислот, соли аммония, редуцирующие вещества), омыление жиров, доосаждение анионов кислот и создание избытка извести. В процессе дефекации из несахаров перешедших в раствор, образуются труднорастворимые соли кальция и красящие вещества, ухудшающие качество сока.

Основную дефекацию проводят в дефекаторе, длительность дефекации – 10 минут, температуру регулируют в зависимости от качества сырья.

Ответ на вопрос 47. (Как проводится I сатурация?)

Сатурация - обработка сока сатурационным газом, содержащем 30-34% СО₂ сразу после основной дефекации сок вместе с осадком поступает в сатуратор, где через него пропускают сатурационный газ. При продувании СО₂ почти вся избыточная известь выпадает в виде карбоната кальция в осадок по уравнению:

Ca(OH)₂ + CO_{2 =} СаСО₃

Частицы СаСО₃ несут на себе положительный заряд и поэтому адсорбируют на своей поверхности все отрицательно заряженные несахара.

Осуществляется I сатурация при t°=80-85°С в одноступенчатом непрерывно действующем сатураторе.

Ответ на вопрос 48. (Основная цель проведения II сатурации?)

Основная цель II сатурации – снижение в соке концентрации извести и растворимых в воде солей кальция, т. к. недостаточно полное удаление из сока кальциевых солей приводит к образованию накипи в теплообменных аппаратах.

Перед II сатурацией сок нагревают до t°=93-97°С и сатурируют в течение 10 минут до рН=9.0-9.5.

Сок II сатурации фильтруют.

Ответ на вопрос 49. (Какие изменения происходят в соке при его сульфитации?)

Сульфитация – последняя стадия очистки диффузионного сока, состоит в обработке фильтрованного сока II сатурации диоксидом серы, который получают на сахарных заводах путем сжигания серы в специальных печах.

Сульфитационный газ содержит 10-12% SO₂, при пропускании газа через сок образуется сернистая кислота

SO₂ + Н₂О = Н₂SO₃, которая восстанавливает низкомолекулярные красящие вещества, превращая их в бесцветные лейкосоединения. Цветность сока снижается на 20-30%.

Наряду с обесцвечиванием сернистая кислота понижает щелочность сока и вязкость сиропов благодаря тому, что К₂СО₃ и Nа₂СО₃

превращаются в нейтральные сульфиты К₂SО₃ и Nа₂SО₃, что улучшает фильтрование сока и сиропа.