Обесцвечивание фильтрованных сиропов при производстве патоки

Паточные сиропы, подвергшиеся фильтрации, представляют собой прозрачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидролиза и от условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа в основном относятся продукты гидролиза белков и вещества, образовавшиеся вследствие разложения углеводов. Наряду с красящими веществами в сиропе содержатся кислые фосфаты, обусловливающие кислотность патоки, а также гипс (при работе по первой схеме) и другие минеральные вещества.

Цель очистки паточного сиропа адсорбентами — полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кислотности и удаление части минеральных солей.

В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют костяной или активный уголь. Костяной уголь считается универсальным адсорбентом. Он поглощает не только красящие и белковые вещества, но и минеральные соли.

Красящие вещества адсорбируются как аморфным углеродом, так и минеральным скелетом угля, особенно сильно — вторичным фосфатом кальция. Соли адсорбируются главным образом минеральным скелетом.

Очистка паточных сиропов костяным углем. Костеугольные адсорберы, применяемые на паточных заводах, в конструктивном отношении (не отличаются от адсорберов сахаро-рафинадных заводов (см. с. 49), описание которых было приведено выше. Адсорберы паточных заводов имеют высоту от 5 до 6,5 м и диаметр 0,7—0,8 м. В одном таком адсорбере вмещается от 1,7 до 2,5 т костяной крупки. Обычно 3—4 адсорбера соединены в батареи. Напорные сборники для сиропов расположены выше них на 3—4 м.

Паточные сиропы проходят через адсорберы в определенной последовательности: сначала сироп подается в аппарат, загруженный крупкой, наиболее отработавшей, затем в адсорбер, который начал работать вслед за ним, и, наконец, в только что загруженный крупкой.

Продолжительность контакта сиропа с крупкой 4—6 ч. Общая продолжительность работы крупки до регенерации 60—65 ч. Для понижения вязкости и лучшего соприкосновения сиропа с костеугольной крупкой температура сиропа при поступлении на фильтр должна быть 85°С, а при выходе из адсорбера 75°С. Понижение температуры приводит к повышению вязкости сиропа и уменьшению скорости адсорбции. При работе по второй схеме после густого сиропа через те же фильтры пропускают жидкий сироп. Из общего времени действия крупки между регенерациями 40—45 ч приходится на обработку густого сиропа и 20 ч — на жидкий сироп.

В последние годы на паточных предприятиях стал широко применяться более экономичный активный уголь, которого требуется для очистки сиропов в 120—160 раз меньше, чем костяного угля.

Очистка паточных сиропов активным углем. Адсорбционная обработка паточных сиропов, полученных по соляно- кислотной схеме из кукурузного крахмала, обычно производится активным углем типа норит. Обесцвечивающая способность активного угля очень высокая и зависит от содержания в нем углерода (96,0—97,5%). Обычный применяемый для очистки паточных сиропов активный уголь кроме красящих веществ адсорбирует до 30% протеинов, находящихся в продукте. Минеральные соли этим адсорбентом не устраняются.

Обработка сиропов активным углем заключается в контактировании сиропа с частичками угля при непрерывном перемешивании в специальных контактных сборниках, представляющих собой деревянные большие чаны, снабженные мешалками лопастного типа. Наиболее распространена схема трехкратной очистки паточных сиропов. По этой схеме жидкий сироп очищают свежим активным углем при дозировке его 0,15% к массе сухих веществ сиропа и контакте в течение 25—30 мин при температуре 70—75°С. Густые сиропы после выпарки обрабатывают адсорбентом дважды: сначала углем, один раз использованным, а затем (после удаления отработавшего угля фильтрацией) — свежим.

При обработке густых сиропов обычно расходуется 0,6—0,65% активного угля к массе сухих веществ сиропа. Первая контакция густого сиропа с активным углем длится 25—30 мин при температуре 70°С. При второй обработке густого сиропа активным углем длительность контакции составляет 25 мин при температуре 60—65°С.

Густой паточный сироп прежде чем направить на окончательное уваривание в вакуум-аппарат трижды фильтруют: первый раз — после обработки углем, бывшим в употреблении; второй — после обработки свежим углем; третий раз производят контрольную фильтрацию для получения совершенно прозрачных сиропов.

Процесс фильтрации сиропов осуществляют на рамочных фильтр-прессах или патронных фильтрах. Для получения прозрачного фильтрата на контрольные фильтры наносят лепешку из диатомита или перлита толщиной 2— 3 мм.

Отработанный на сиропах активный уголь используется еще раз для очистки различных промоев, которые потом возвращаются в производство, и только после этого выводится из производства (не регенерируется).

Очистка паточных сиропов ионитами. Использование ионообменных смол в паточном производстве очень перспективно, так как наряду с высоким эффектом очистки применение ионитов дает возможность сократить и автоматизировать производственный процесс. При очистке ионообменными смолами почти полностью удаляются минеральные вещества, а также хорошо адсорбируются аминокислоты оксиметил- фурфурол, ионы металлов и некоторые органические вещества.

Такая очистка позволяет получать продукт высокого качества, более устойчивый при хранении и повторных нагревах.