Разработка и обоснование комбинированного способа удаления солей кальция из продуктов сахарного производства

• Автор: Подгорнова, Надежда Михайловна
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 196 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

Глава I. РОЛЬ СОЛЕЙ КАЛЬЦИЯ В ПРОЦЕССАХ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА И МЕТОДЫ ИХ УДАЛЕНИЯ ИЗ САХАРОСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ обзор литературы .
1.1. Роль солей кальция в процессах выпаривания, кристаллизации и мелассообразования

1.2. Образование солей кальция в процессе сахарного производства

1.3. Растворимость некоторых солей кальция в сахаросодержащих растворах и воде

1.4. Методы количественного определения растворимых солей кальция и магния .

1.5. Методы предупреждения накопления и способы удаления солей кальция из продуктов сахарного производства .

1.6. Цель и задачи исследования .

Глава 2. РАСТВОРИМОСТЬ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ, СИЛИКАТОВ КАЛЬЦИЯ

И МАГНИЯ В ВОДЕ И ВОДНОСАХАРНЫХ РАСТВОРАХ
2.1. Методика экспериментального исследования растворимости твердых веществ в жидкостях
2.2. Результаты экспериментальных исследований .
2.3. Влияние температуры на растворимость карбоната кальция, силикатов кальция и магния в воде .
2.4. Влияние состава водносахарных растворов на растворимость СаС , Сас ,
2.5. Влияние температуры на растворимость СаС ,
Сас и Чд5 в водносахарных растворах
Глава 3. РАСТВОРИМОСТЬ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ В ВОДНОСАХАРНО
СОЛЕВЫХ СИСТЕМАХ .
3.1. Результаты экспериментальных исследований растворимости карбоната кальция в водносахарносолевых системах
3.2. Уравнение изотермы растворимости карбоната кальция в многокомпонентных водносахарносолевых системах
3.3. Растворимость карбоната кальция в водносолевых
и водносахарносолевых системах .
3.4. Растворимость карбоната кальция в многокомпонентных водносахарносолевых системах
Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И РЕКОМЕВДАЦИМ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4.1. Сравнительная оценка способов контроля процесса
П сатурации .
4.2. Влияние некоторых органических кислот на содержание кальциевых солей в сатурированном соке
4.3. Способы удаления солей кальция и магния из сока
П сатурации
4.3.1. Удалений солей кальция введением в сок химических реагентов
4.3.2. Комбинированный способ очистки сока
П сатурации .
4.4. Определение остаточного содержания кремния в водносахарных растворах, обработанных силикатом натрия . Т
4.5. Влияние замены ионов кальция ионами натрия на нормальную доброкачественность мелассы .
4.6. Практическое использование результатов исследований
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Из кислот, содержащихся в свекловичном соке, растворимые соли кальция образуют молочная, яблочная, малоновая, глутаровая, янтарная, адипиновая, гликолевая, аконитовая кислоты, а также большинство аминокислот. Молочная кислота, концентрация которой в натуральных соках составляет около 0,3%, образуется дополнительно при разложении сахарозы под действием термофильных бактерий на диффузии в количестве до 0,2$ к массе свеклы. Из I ч сахарозы получается 0,7 ч молочной кислоты, которая после обработки сока известью связывает 0, ч СаО в виде растворимой кальциевой соли [3] . По мнению авторов [] , кальциевые соли некоторых аминокислот образуют хелаты. Наряду с органическими кислотами и их амидами в сахарной свекле присутствуют калиевые и натриевые соли щавелевой, винной, лимонной, фосфорной и серной кислот, обусловливающие натуральную щелочность соков и оказывающие значительное влияние на содержание растворимых кальциевых солей [, ] . Основными причинами образования растворимых кальциевых солей в производственном процессе являются микробиологическое разложение сахарозы, разложение инвертного сахара, пектиновых веществ и некоторых коллоидов на станции очистки соков. В результате действия микроорганизмов потери сахара в процессе диффузии составляют примерно 0,$ к массе свеклы. Значительное влияние на разложение сахарозы оказывает инвертаза, под воздействием которой сахароза разлагается до органических кислот, образующих кальциевые соли. При правильном хранении свеклы и систематическом применении дезинфицирующих средств потери сахарозы в процессе диффузии будут незначительными [] . Помимо микробиологического разложения сахарозы существенное влияние на образование солей кальция оказывает распад ин-вертного сахара, который попадает в сок из свеклы [, 3, 6], а также образуется в процессе производства [6] . При достаточно высокой температуре в щелочной среде происходит разложение инвертного сахара с образованием молочной, муравьиной, уксусной, двуоксимасляной, сахариновой и других кислот [7] . Большинство из этих кислот, соединяясь С Са , образуют растворимые кальциевые соли. С этими солями в раствор переходит до $ СоО к массе редуцирующих сахаров. Кислоты, молекулы которых имеют гидроксильную и аминную группы, способны образовывать с катионом кальция комплексные соли и оказывать буферное действие на соки [,,,,3,5,3] . По данным [7,2 ] при разложении I кг редуцирующих веществ в интервале температур 3 =5 Т 3 к и pH от 7,1 до II образуется от 0, до 0,1-0, кг кальциевых солей из расчета на СяО . Но судя по тому, что 1/3 пектиновых соединений может пройти через дефекацию без осавдения, можно сделать вывод, что распад пектинов в некоторых случаях тоже является причиной увеличения количества растворимых кальциевых солей [,] . Установлено, что пектин, попадающий в сок из свеклы на диффузии, при коротком контакте с Ca(OH)z образует легко отфильтровываемый осадок пектината кальция. При длительном же действии извести, характерном для процесса дефекации, пектин разлагается с образованием метилового спирта, уксусной и пектовой кислоты. Уксусная кислота образует с ионом кальция осадок уксуснокальциевой соли и остается в растворе, а пектовая кислота дает желатинозный труднофильтруемый осадок пектата кальция []. Наличие пектовой кислоты (галактуроновой) в диффузионном соке связано также с микробиологическими процессами расщепления пектина под действием фермента пектолазы [] . На образование кальциевых солей существенное влияние оказывает качество свеклы [,] . При переработке здоровой свеклы растворимые соли кальция достаточно полно удаляются в процессе сатурации. По данным [] при правильном проведении процесса П сатурации содержание солей кальция органических кислот в очищенном соке не должно превышать мг, выраженных в СаО на 0#СВ. При переработке свеклы ухудшенного качества содержание солей кальция достигает минимума при сравнительно низком pH, примерно равном 8,5, и составляет 0,5+0,5# СаО []. С введением в диффузионный сок формалина и хлорной извести содержание солей кальция в очищенном соке также увеличивается. К такому же результату приводит использование минеральных масел в качестве пеногасителя [] .