Спосіб кристалізації безводної фруктози із її водного розчину

Номер патенту: 10895

Опубліковано: 25.12.1996

Автори: Хейккі Хейккіля, Юха Нурмі

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

(57) 1. Способ кристаллизации безводной фруктозы из ее водного раствора, предусматривающий приготовление последнего с содержанием по меньшей мере 90% сухих веществ, из которых фруктозы более 90% сухого вещества, подачу фруктозосодержащего водного раствора в кристаллизатор, имеющий поверхность теплопередачи и снабженный лопастным перемешивающим устройством, внесение в кристаллизуемый раствор затравки, охлаждение массы с регулируемой скоростью для поддержания коэффициента пересыщения менее 1,25, отделение кристаллов от межкристальною раствора и их сушку, отличающийся тем, что внесение затравки осуществляют при температуре раствора 50-60°С и скорость охлаждения регулируют таким образом чтобы средняя разница температур между наиболее теплой и наиболее холодной частями раствора не превышала 6°С, при этом величину удельной поверхности теплопередачи кристаллизатора выбирают разной не менее 5 м/м.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что линейную скорость вращения лопастей перемешивающего устройства устанавливают равной не менее 50 мм/с любой точке кристаллизуемой массы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение кристалломассы осуществляют со скоростью, обеспечивающей снижение температуры массы до конечного значения в течение менее 30 часов.

4. Способ по любому из пунктов 1-3, отличающийся тем, что кристаллизацию осуществляют до получения кристаллов фруктозы размером не менее 0,3 мм.

Текст

1. Спос об крис таллизации безвод ной фру ктозы из ее вод ного рас твора, предус матривающий приготовление пос леднего с сод ержанием по меньш ей мере 90% сух их вещ ес тв, из которых фруктозы более 90% сухого вещес тва, под ачу фруктозос одержащего вод ного рас твора в крис таллизатор, имеющий поверх нос ть теплоперед ачи и снабженный лопас тным перемешивающим устройс твом, внесение в крис таллизу емый рас тоор затравки, ох лаждение массы с регу лиру емой скорос тью д ля подд ержания ко э ффициента перес ыщ ения менее 1, 25, Изобретение относ ится к пищевой промыш леннос ти, а именно к производс тву крис таллической фруктозы Ближайш им тех ническим реш ением к пред ложенному-является способ крис таллизации безвод ной фруктозы из ее вод ного рас твора, предусматривающий приготовление пос леднего с сод ержанием по меньшей мере 90% сух их вещес тв и фруктозы более 90%, под ачу фруктозосодержащего вод ного рас твора в крис таллизатор, снабженный по отд еление крис таллов от межкрис тальною рас твора и их сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внес ение затравк и осущес твляют при температуре рас твора 50-60°С и скорость ох лаждения регу лируют таким образом чтобы с ред няя разница температу р между наиболее теплой и наиболее х опод ной частями рас твора не превышала 6°С, при э том величину удельной поверхнос ти теплопередачи крис таллизатора выбирают разной не менее 5 м / м 2 Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что линейную скорос ть вращения лопа с тей перемеш ивающего ус тройс тва ус та навливаю т равной не менее 50 мм/ с D любой точке крис таллизу емой масс ы 3 Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ох лажд ение крис талломасс ы осу ществляю т со скорос тью, обес печивающей сниж ение температу ры массы д о конечного значения в течение менее 30 час ов 4. Способ по лю бому из пу нк тов 1-3, отл и ч а ю щ и й с я тем, что кристаллизацию ос ущес твляю т д о полу чения крис таллов фруктозы размером не менее 0, 3 мм. верхнос тью теплоперед ачи и лопас тным пи ремеш ивающ им ус тройс твом внес ение в крис таллизу емый рас твор затравки ох лаж дение массы с регу лиру емый скорос тью для под держания коэ ффициента перес ыщения менее 1,25, отд еление крис таллов от меж крис тального рас твора и сушки Извес тный с пос об является д литель ным, процесс крис таллизации с ос тавляет 60-70 час оо. а производ иіельнос ть способа 3 сос тавляет ок оло 0, 25 т/ м /су тки. (Л 10895 Пос тавлена задача усовершенс твовать извес тный способ пу тем ускорения процес са и поньииения пихода фруктозы в промыш ленных условиях. Пос тавленная задача решена тем, что в пред ложением с пос обе крис та лл изации Пезвод ной фруктозы из ее водного рас твора, предусматривающем приготовление послед него с с одержанием по меньш ей мере 90% сухих веществ и фруктозы более 90%, подачу фруктозосодержащего водного раствора в крис таллизатор, снабженный поверх нос тью те пл оп ер ед ачи и л оп ас тн ым перемеш ивающим ус тройством, внес ение в крис таллизуемый рас тпор затравки, охлаждение магсы с регулиру емой скорос тью д ля подд ержания коэ ффициента перес ыщения менее 1, 25, отделение крис таллов от межкристального рас твора и их сушки, внесение затравки осущес твляют при температу ре раствора 50-60°С и скорос ть охлаждения регу лиру ют таким образом, чтобы разница температур между наиболее теплой частью рас твора и наиболее холодной час тью раствора не превышала б°С, при э том удельную поверх нос ть теплопередачи выбирают равной не менее 5 м /м Линейную скорос ть вращения лопас тей перемешивающего устройс тва следует устанавливать не менее 50 мм/с в любой, точке крис таллизуемой массы Полученные крис таллы фруктозы необходимо центрифугировать и высушивать. Охлаждение крис талломассы целесообразно осуществлять со скорос ть, обеспечиваю щ ей с ниж ение темп ера ту р ы м ас с ы д о конечного значения в течение менее 30 часов Сред ний размер крис таллов фруктозы может сос тавлять по меньшей мере 0,3 мм. Изобретение пояс няетс я чертежом, на котором схематично изображен крис таллизатор с час тичным прод ольным разрезом для осуществления способа. Спос об крис та л лиза ции безвод но й фруктозы из ее вод ного рас твора за ключа ется в следующем. Готовят вод ный раствор фруктозы с содержанием по меньшей мере 90% сухих веществ и фруктозы более 90% и подают его в крис таллизатор 1, снабженный поверхностью теплопередачи, сос тоящ ей из ох лаж д ающ их плас тин 2, рас положенных на расстоянии, не превышающем 300 мм, и лопас тным перемеш ивающим у с тройс твом, лопас ти 1 которого укреплены на валу 4 Охлаждающая вода пос тупает в ох лаждаю щую рубашку 5 кристаллизатора через входной патру бок (на чертеже не показан) и затем в охлаждающие плас тины 2. Лопас ти 3 перемешивающего ус тройс тва рас поло жены между ох лаждающими плас тинами 2. Вода из пос ледних удаляется через вых одной патру бок (на чертеже не пок азан). В ал 4 привод ится в движение при помощи э лект5 родвигателя 6, ус тановленного на опорной стойке 7 Вал имеет уплотнение 8. Водный рас твор фруктозы с оптимальным значением рН 4, 5-5,5 по патру бку 9 пос тупает D крис таллизатор В крис таллизуемый рзс10 тоор вносят затравку и осущес твляю т ох лаждение массы с регу лируемой скорос тью для поддержания коэ ффициента пересыщения менее 1,25 Внесение затравки крис таллов ос ущ ес твляю т при темпер а ту ре 15 50-60°С. Скорос ть ох лажд ения регу лирую т таким образом, чтобы разница температур между наиболее теплой час тью рас твора и наиболее х олод ной не превыш ала 6°С. Уд ельную поверх нос ть теплоперед ачи вы20 бирают равной не менее 5 м /м , пред поч2 3 ти те льно бо лее 10 м / м . Скор ос ть вращ ения лопас тей перемеш ивающего ус тройс тва ус танавливают равной не менее 50 мм/с в любой точке крис таллизу емой мае25 сы, пред почтительно она сос тавляет 130 мм/с. Ох лажд ение крис талломассы осущес твляю т с о скорос тью, обеспеч ивающей снижение температу ры массы д о конечного значения о течение менее 30 часов. Процесс 30 крис таллизации провод ят таким обоазом, чтобы размер крис таллов фруктозы сос тав лял по меньшей мере 0,3 мм. Готовую у тфельную массу выводят из кристаллизатора через патру бок 10. 35 Тщ ательн ое регу лир ован ие перес ыщ ения с э ффек тивной теплопередачей и перемеш иванием привод ит к макс имальным скорос тям рос та крис таллов без спонтанного крис таллообразования в ход е всего про40 цесса крис таллизации Утфель центрифугируют для отделения межкрис тального рас твора и крис таллы сушат. Производительнос ть способа д остигает 3 45 0, 5-0, 8 т/м /су тки. П р и м е р ы 1-6. Оба эксперимента как по предварительной, так и по основной кристаллизации проводят с помощью опытного крис таллизатора емкос тью 6 литров, с наб50 женного охлажд ающей водяной ру башкой и э ффективной меш алкой К рис таллизато р соед инен с программиру емым термос татом, Длина крис таллизатора сос тавляет 18 см, а диаметр-21 см Уд ельная поверх нос ть 55 теплопередачи крис таллизатора сос тавляет 42 м /м , и он ус тановлен с небольшим наклоном. К рис таллизатор с ос тоит из д вух зон крис таллизации, ширина которых сос тавляет 8 с м, и в обоих зонах рас положены две 10395 лопас ти Р асс тояние между лопас тями перемеш ивающего устройс тва и охлаждающими плас тинами сос тавляет приблизительно 1,5 см Скорос ть вращения лопзс тей с ос тав ляет 11 об/мин, а скорос ть верх а лопас тей устройс тоа в ходе процесса сос тавляет 130 мм/с. Исх одный с ироп получен из промыш ленной установки и содержит 95,5% фруктозы, 1,0% д екстрозы, 2,2% олигосахарид ов, з остальное с оставляю т а основном соли, как показывает выс окоэ ффективная жидкос тная х роматогра фия Этот сироп, облад ающ ий с лабым и к р ис та л л и зу ющ и м и свойс твами, использован д ля под твержд ения э ффективнос ти нас тоящ его изобретения. рН загружаемого с иропа с ос тавляет 4.1. Затравочный крис таллы полу чены из промыш ленных крис таллов фруктозы путем измельчения с помощью мельницы тонк ого помола Фритша, типа 14702. Сред ний раз мер час тиц затравочных крис таллов равен примерно 0,03 мм. и 90% крис таллов имею т размеры в диапазоне 0, 02-0, 08 мм, как оп ределено сис темой измерения и анализа ча с ти ц P M T-P A M A S . Пар аме тр ы крис таллизации из примеров приведены в таблице 1, а резу льтаты - в таблице ?. В примере 1 рас твор фруктозы сначала с помощью 5% пес./вес. рас твора ЫаНСОз доводят до рН 5, 0. Полученный сироп выпаривают д о 91,0% вес./пес. и 8,1 кг его направляют п крис таллизатор, в котором подд ерживают температу ру 56,5°С. Пос ле заполнения крис таллизатора в сироп вводят затравку в количес тве 0.014% и ох лаждают д ля предварительной крис таллизации. Концентрацию маточного рас твора измеряют с помощью лабораторного рефрактометра, и массу охлаждают до 35%5°С, так что рас четное перес ыщение, которое подд ерживают, сос тавляет менее 1, 25. Продолжительнос ть крис таллизации с ос тавляет 2 4 часа, вых од крис таллов D конце крис таллизации сос тавляет 44, 3%. Поело заверш ения предварительной кристаллизации час ть массы отбирают, а остальную час ть ос тавляют о крис таллизаторе, Эта крис таллическая осноаа определяет размер крис таллов в продукте, и с е количество о начале основной крис таллизации составляет 17,7%. Крис таллизатор заполняю т выпаренным исх од ным сиропом, который смешивают с крис таллический основой при повышении температуры д о 57°С, при э том содержание сух их вещес тв повыш аетс я д о 92, 0%, Программу ох лажд ения наминают пос ле заполнения крис таллизатора. Массу охлаждают до 28°С так. чтобы перес ыщение сохранялось на уровне менее, ЧРМ1 ?5 Продолжительнос ть ос новной крисіалличацим составляет 21 час Пос ле ос новной крис таллизации кри- 5 сталлы отд еляю т от маточного рас твора и промывают в лабораторной центри фуге Диаметр ротора равен 21 си, а количес тво промывочной вод ы с ос тавляет 1, 5-2,5% по весу масс ы. Крис таллы подвергают сушке 10 при помощи лабораторной суш илки с кипящим слоем Выход крис таллов D конце крис таллизации сос тавляет 56,6%. а чистота кристаллов составляет 99% сухого вещества. Основной 15 размер час тиц продукта составляет 0 49 мм а станд артное отклонение от среднего раз мера сос тавляет 47% по резу льтатам сигового анализа. Операции крис таллизации, опис анные 20 в ос тальных примерах, содержат те же самые тех нологические приемы, что и а примере 1. R ходе экспериментов определены переменные величины, как описано в таблицах 2-7, В них перечис лены время начала 25 охлажд ения при ос новной крис таллизации, температу ра о

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

The method for crystallization of waterless fructose from its aqueous solution

Назва патенту російською

Способ кристаллизации безводной фруктозы из ее водного раствора

МПК / Мітки

МПК: C13K 11/00

Мітки: водного, безводної, фруктози, спосіб, кристалізації, розчину

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/10-10895-sposib-kristalizaci-bezvodno-fruktozi-iz-vodnogo-rozchinu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб кристалізації безводної фруктози із її водного розчину</a>

Подібні патенти