Разработка ресурсосберегающей технологии совместной переработки сахарной свеклы и тростникового сырца (стр. 2 )

Для сравнения брали схему совместной переработки сахарной свеклы и тростникового сахара-сырца, предложенную авторами и Дешевой И. Ю. (контрольный вариант), по которой количество клеровки, соответствующее 10 % сахара-сырца к массе свеклы, вводили в фильтрованный сок I сатурации. Полученную смесь подвергли дефекации с расходом известкового молока 0,3 % СаО к массе свеклы в течение 5 мин при температуре 85 С, сатурации до рН 9,0 и фильтрации. Фильтрованный сок II сатурации выпаривали до концентрации СВ 64-65 %, соответствующего сиропу после ПВУ.

Результаты исследований свидетельствуют в пользу способа, предусматривающего совместную ИУО сиропа после III корпуса ПВУ и клеровки тростникового сахара-сырца, с последующим сгущением очищенной смеси до концентрации СВ 64-65 %.

3.4 Исследование эффективности совместной ИУО смеси сиропа, получаемого из сахарной свеклы, первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара конечного утфеля. На свеклосахарных заводах, обеспеченных в избытке сахарной свеклой, может потребоваться наращивание мощности продуктового отделения или удлинение сроков переработки. Первое, требует больших финансовых затрат на реконструкцию и времени. Второе, приводит к увеличению затрат на переработку свеклы и большим потерям сахара.

Возврат части первого оттека утфеля I и желтого сахара конечного утфеля на совместную известково-углекислотную очистку с сиропом после III корпуса ПВУ позволит уменьшить количество утфелей II и III продуктов, перевести высвобождаемые вакуум аппараты на уваривание утфеля I, что даст возможность повысить мощность продуктового отделения и увеличить выход сахара без дополнительных затрат.

Определено максимально допустимое количество первого оттека утфеля I, которое целесообразно вернуть на совместную известково-углекислотную очистку с сиропом после III корпуса ПВУ. Проведены исследования по изменению качества смеси при разных массовых соотношениях сиропа после III корпуса ПВУ и первого оттека утфеля I.

Установлено, что целесообразно возвращать до 40 % первого оттека утфеля I и весь желтый сахар последнего утфеля в виде клеровки.

Для определения влияние основных параметров ИУО (расход извести, продолжительность, температура) на эффективность очистки смеси сиропа после III корпуса ПВУ, первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара последнего продукта (смесь) был проведен трехфакторный эксперимент. На основании найденных данных получены математические зависимости, отражающие влияние независимых факторов (температура, С – фактор X1, продолжительность, мин – фактор X2, расход извести, % СаО – фактор X3) на зависимую переменную (отклик) - эффект очистки, %. Графически результаты экспериментов представлены на рисунках 3 и 4.

Установлено, что ИУО смеси рационально проводить при расходе извести 2,5-3,0 % СаО к массе раствора, температуре процесса 85-90°С, продолжи-тельности обработки 10-12 мин, что позволит получить эффект очистки смеси более 20,00 %.

Исследования влияния совместной очистки сиропа после III корпуса ПВУ, первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара конечного утфеля на показатели качества сиропа после выпарной установки проводили аналогично

	Рисунок 3 – Зависимость эффекта очистки смеси сиропа, первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара III от расхода извести и продолжительности известковой обработки
	Рисунок 4 – Зависимость эффекта очистки смеси сиропа, первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара III от расхода извести и температуры процесса

варианту 3 (рисунок 2) с добавлением в исследуемом варианте в сироп с концентрацией СВ 50-52% перед ИУО первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара конечного утфеля в количестве 24 и 11% к массе сиропа соответственно. Результаты исследований представлены в таблице 4.

Полученный данные свидетельствуют, что возврат первого оттека утфеля I (до 24% к массе сиропа или до 40% первого оттека) и всей клеровки желтого сахара последнего утфеля (10-12% к массе сиропа) на межкорпусную ИУО незначительно влияет на показатели качества сиропа после ПВУ при этом снижается содержание сахарозы в мелассе, за счет дополнительного удаления несахаров из полупродуктов (первого оттека утфеля I и клеровки желтого сахара последнего утфеля).

Таблица 4 – Изменение показателей качества сиропа после III корпуса ПВУ при

совместной ИУО с первым оттеком утфеля I и клеровкой желтого

сахара III

Показатели	Сироп после ПВУ (контрольный вариант)	Смесь сиропа после III корпуса ПВУ, I оттека утфеля I, клеровки желтого сахара III
до очистки	после концентратора
Сх, %	59,21	47,45	58,75
СВ, %	64,3	54,0	63,9
Ч, %	92,08	87,87	91,94
Цв, усл. ед.	23,4	30,1	24,7
рН	8,6	8,5	9,0
РВ, % к массе СВ	0,094	0,596	0,106

3.5 Определение степени инфицированности сахаросодержащего сиропа при его хранении. Исследовалась целесообразность вывода сиропа после выпарной установки на длительное хранение (до 4 месяцев) и последующей его переработкой с получением товарного сахара.

Данное направление является перспективным, следовательно, поиск новых решений, позволяющих упростить его реализацию в условиях отечественных сахарных заводов и обеспечить стабильность физико-химических свойств сиропа в течение длительного времени, усилит аргументы в пользу данного технологического способа.

Были проведены исследования состава микрофлоры в сахаросодержащем сиропе после его хранения в течение определенного времени.

Наблюдения за развитием наиболее распространенных и опасных микроорганизмов проводили в производственном сахаросодержащем сиропе с концентрацией СВ 60 % и 70 % в течение 30 дней в закрытых стеклянных сосудах. Для выявления бактериальных форм использовалась питательная среда мясопептонный агар (МПА), для выявления дрожжевых и грибковых форм - сусло-агар (СА).

Результаты микробиологических исследований представлены в таблице 5.

В сиропе, в незначительном количестве, обнаружена кокковая микрофлора, споровые и неспоровые палочки, дрожжи и плесени.

При длительном хранении менее осмоустойчивые бактерии в сиропе с

Таблица 5 – Влияние концентрации сухих веществ и продолжительности хранения

производственных сахаросодержащих сиропов на развитие в них

микроорганизмов

День	Количество микроорганизмов, КОЕ/г
сироп с содержанием сухих веществ 60%	сироп с содержанием сухих веществ 70%
МПА	СА	МПА	СА
1-й	5,0 х 10	1,0 х 10	1,0 х 10	2,0 х 10
5-й	4,0 х 10	1,0 х 10	1,0 х 10	2,0 х 10
10-й	2,0 х 10	2,0 х 10	2, 0 х 10	2,0 х 10
30-й	8,0 х 10	2,0 х 10	7,0 х 10	2,0 х 10

концентрацией СВ 70  % (кокки, неспорообразующие палочки) отмирают.

Единичные колонии дрожжей и плесневых грибов в течение 30 дней так же не размножаются в концентрированном сахаросодержащем сиропе, что подтверждают результаты исследований. Высокоустойчивые ко всем специфическим условиям технологического процесса производства сахара – термофильные споровые бактерии, наносят значительный ущерб производству, так как в процессе своей жизнедеятельности окисляют большое количество сахарозы и являются активными кислотообразователями. Их количество возросло незначительно (с 10 до 70 КОЕ в 1 г).

На основании полученных результатов, можно сделать вывод, что при хранении сиропа в течении 30 суток с концентрацией сухих веществ 60-70 % уровень микробиальной обсемененности не превышает уровня, установленного Санитарными правилами и нормами 2.3.2., но в производственных условиях не допустить попадание микроорганизмов из воздуха, воды, аппаратуры практически невозможно. Кроме того, при длительном хранении на стенках резервуара образуется конденсат, который со временем формирует тонкую водяную пленку на поверхности сиропа и количество микроорганизмов в разбавленном поверхностном слое резко увеличивается.

3.6 Исследование влияния предварительной обработки сахаросодержащего сиропа ЭМП КНЧ на его микрофлору при хранении. Изучено влияние ЭМП КНЧ на развитие микрофлоры в сахаросодержащем сиропе при длительном хранении.

Выполнена серия опытов, в которых три пробы сахаросодержащего сиропа после ПВУ с концентрацией сухих веществ 60 %, 65 %, 70 % и рН 7,5 % в качестве контрольных образцов хранились в течение 90 суток. Другие три пробы с теми же концентрациями и рН перед хранением подвергались воздействию электромагнитного поля с частотой (f) 15-20 Гц при величине магнитной индукции (В) 6*10-3 Тл в течение 30 минут. Параметры ЭМП выбраны в качестве оптимальных, соответствующих максимальному подавлению жизнедеятельности бактериальных и грибковых форм микроорганизмов. На поверхность всех проб после 30 дней хранения нанесли тонкий слой воды и открыли доступ воздуха.

Результаты микробиологических анализов представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Влияние предварительной обработки производственного сахаро-

содержащего сиропа ЭМП КНЧ на общее количество микро-

организмов при его хранении

День	Количество микроорганизмов, КОЕ/г
сироп, обработанный ЭМП КНЧ	сироп без обработки ЭМП КНЧ (контроль)
СВ = 60%	СВ = 65%	СВ=70%	СВ = 60%	СВ = 65%	СВ =70%
1-й	0	0	0	7,0 х 10	5,0 х 10	3,0 х 10
30-й	0	0	0	8,0 х 10	7,0 х 10	7,0 х 10
60-й	3,0 х 10	0	0	1,0 х 10²	1,1 х 10²	1,0 х 10²
90-й	2,0 х 10²	1,0х10²	0	5,0 х 10²	4,0 х 10²	2,5 х 10²

Из полученных результатов следует, что в контрольных образцах с увеличением длительности хранения сиропа незначительно повышается общее содержание микроорганизмов, а после 30 дней хранения их количество резко возрастает, причем наблюдается активный рост плесневых грибов преимущественно рода penicillium. Наблюдаемый рост обусловлен тем, что большая часть штаммов микроорганизмов в концентрированных сахаросодержащих растворах осмотолерантны, т. е. способны переносить высокое осмотическое давление, но интенсивней развиваются при низком. В обработанных ЭМП КНЧ пробах в течение 30 суток микроорганизмы полностью отсутствовали и лишь в образцах с содержанием СВ 60 % после 60 суток хранения и с СВ 65 % после 90 суток выявлены отдельные клетки бактерий (кокки), которые в данном количестве не представляют угрозы для сахаросодержащих продуктов. В образце с содержанием сухих веществ 70 % микроорганизмы не обнаружены, однако на 25 сутки хранения в нем наблюдалось выпадение микрокристаллов сахара. Изменение показателей качества сиропа при его хранении представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Влияние предварительной обработки производственного сахаро-

содержащего сиропа ЭМП КНЧ на его показатели качества при

хранении

День	Показатели качества
сироп, обработанный ЭМП КНЧ	сироп без обработки ЭМП КНЧ
рН	Дб, %	РВ, % к массе СВ	рН	Дб, %	РВ, % к массе СВ
	сироп с содержанием СВ 60 %
1-й	7,65	89,19	0,37	7,65	89,19	0,37
30-й	7,62	88,74	0,37	7,57	87,37	0,38
60-й	7,47	88,32	0,39	7,02	85,65	0,41
90-й	7,21	87,74	0,40	6,38	83,67	0,45
	сироп с содержанием СВ 65 %
1-й	7,60	89,12	0,39	7,60	89,12	0,39
30-й	7,56	88,81	0,39	7,46	87,66	0,40
60-й	7,41	88,54	0,40	7,14	86,11	0,41
90-й	7,20	87,95	0,41	6,42	83,86	0,43

На основе проведенных исследований установлено, что обработка концентрированных сахаросодержащих растворов с СВ 60-65 % электромагнитным полем крайне низких частот позволяет хранить сиропы свеклосахарного производства длительное время без существенного ухудшения их показателей качества.