Основные факторы, влияющие на процесс очистки сока. Предварительная дефикация (часть 2)
Сравнение степени удаления белков и продуктов их деструкции (веществ с молекулярной массой ниже 6000) в процессе очистки диффузионного сока из свеклы разного качества показало, что в зависимости от доброкачественности исходного сока высокомолекулярные белки удаляются на 89-97 %, а продукты их деструкции - всего на 51-67%. Установлено также, что при длительном хранении свеклы в ней увеличивается содержание иизкомолекулярных белков за счет разложения нативных. Это приводит к снижению общего эффекта удаления белковых веществ на дефекосатурации, а также к формированию преддефекационного коагулята, малоустойчивого к разрушающему действию ионов кальция в сильнощелочной среде.
Большое влияние на полноту осаждения несахаров и структуру осадка оказывает способ добавления извести к диффузионному соку. И. Вашатко установил, что осадок, образованный при так называемом прогрессивном (т. е. постепенном, в несколько приемов) добавлении извести к диффузионному соку, растворяется в ее избытке значительно меньше, чем полученный при одноразовом введении реагента. Исследованиями автора доказано, что речь идет не о нерастворимом в избытке извести осадке, а об осадке, свойства которого изменились вследствие укрупнения его частиц. На основании этого И. Вашатко делает вывод, что для минимального растворения преддефекационного осадка в избытке извести необходимо, чтобы он имел крупнозернистую структуру. Лучше всего это достигается при прогрессивной коагуляции в метастабильной области.
Прогрессивная обработка диффузионного сока известью имеет большое значение для эффективной его очистки, так как улучшение структуры коагулята органических веществ не только делает его более устойчивым на основной дефекации, но и способствует улучшению седиментационно-фильтрационных свойств осадка сока I сатурации. Кроме того, прогрессивная обработка позволяет осуществлять процесс без постоянного контроля оптимума рН преддефекации.
На технологические показатели очищенного сока большое влияние оказывает температура преддефекации. В производственной практике обработка сока на преддефекации выполняется при температурах от 25-40 до 80-90°С. Проведение преддефекации при 55-60°С обеспечивает по сравнению с горячим способом очистки получение менее окрашенного очищенного сока с меньшим содержанием несахаров, что является следствием незначительного разложения редуцирующих Сахаров, а также более полной, чем при горячем способе, адсорбцией красящих веществ сока сатурационным осадком.
Исследования показали, что с точки зрения как полноты осаждения несахаров, так и формирования преддефекационного осадка, устойчивого на последующих стадиях очистки, процесс преддефекации рационально осуществлять при температурах 40 или 60 °С. При этом седиментационная способность осадка сока I сатурации немного ниже, чем при горячем способе очистки, а скорости фильтрования практически одинаковы. Для производственных условий предпочтительнее температура 60°С, так как она обеспечивает быстрое протекание процессов (7-9 мин, а при 40°С - 30 мин), что имеет чрезвычайно важное значение при поиске путей интенсификации работы существующих аппаратов и разработке новых высокоэффективных образцов большой единичной мощности.
Одним из факторов повышения устойчивости преддефекационно- го осадка и улучшения его седиментационно-фильтрационных свойств является возврат нефильтрованного сока или суспензии I сатурации на преддефекацию. К. Вуков отмечал, что возврат сатурационного осадка влияет прежде всего на фильтрационные свойства осадка сока I сатурации. Качественные показатели очищенного сока улучшаются, если количество возврата не превышает 75-100 % и осадок вводится непосредственно в диффузионный сок или в сок с рН 8-9 . Минимально необходимая продолжительность преддефекации при 60 °С по схеме очистки с возвратом сатурационного осадка не превышает 7-9 мин.
Повышение адсорбционной способности карбоната кальция, возвращаемого на преддефекацию с сатурационным осадком, достигается кратковременной обработкой его гидроксидом кальция. Наиболее эффективной является обработка осадка сока II сатурации. Расход извести на активацию составляет 0,15% к массе свеклы.
Таким образом, достижение высокого эффекта очистки диффузионного сока обеспечивается применением в схеме очистки прогрессивной предварительной дефекации при температуре 60°С и продолжительности около 7 мин с возвратом на преддефекацию 75- 100% осадка сока I сатурации и осадка сока II сатурации, предварительно активированного небольшим количеством извести.
Выполненные в последнее время лабораторные опыты и производственные испытания показали, что эффективным и весьма доступным способом повышения качества очищенного сока и улучшения седиментационно-фильтрационных свойств осадков является обработка ппеддефекованного сока диоксидом углерода до значений рН 7,8-8,4.
Для уменьшения расхода извести на очистку, получения на I сатурации осадка карбоната кальция, свободного от коагулята, отделения коагулята преддефекованного сока в почти чистом состоянии с целью дальнейшего использования его предложено удалять преддефекационный осадок из цикла очистки перед основной дефекацией. Эта мера особенно эффективна в схемах очистки, включающих горячую предварительную дефекацию. Это позволяет повысить доброкачественность сока II сатурации на 0,8-1,2 %. Наряду с этим установлено, что осадок, образованный на преддефекации при температурах 60 °С и ниже, растворяется незначительно, поэтому отделение его перед дефекацией малоэффективно.
