Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы известково- углекислотной очистки сахарсодержащих растворов (аналитический обзор литературы) 8
1.1. Растворимость гидроксида кальция в воде и водно-сахарных растворах 8
1.1.1 Растворимость гидроксида кальция в воде 8
1.1.2 Растворимость гидроксида кальция в водно-сахарных растворах 11
1.2. Основы взаимодействия сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов 18
1.2.1. Термодинамические свойства системы вода-сахароза-электролит 18
1.2.2. Теории образования сахаратов щелочных и щелочноземельных металлов 21
1.3. Применение химических реагентов с целью повышения качества очистки сахарных соков 32
1.4. Цели и задачи исследования 38
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 41
2.1. Характеристика исходных веществ 41
2.2. Методика экспериментальных исследований 42
2.2.1. Методика исследования растворимости гидроксида кальция в водно-сахарных растворах 42
2.2.2. Методика измерения рН насыщенных гидроксидом кальция водно-сахарных растворов 44
2.2.3. Методика количественного определения ионов кальция в водно-сахарных растворах 45
2.2.4. Методика измерения рН тройных растворов вода-сахароза-гидроксид кальция 47
2.2.5. Методика измерения рН тройных растворов вода-сахароза-гидроксид натрия 48
2.2.6. Методика получения эфиров сахарозы 48
2.2.7. Методика определения технологических показателей сахарных соков 49
2.2.8. Результаты экспериментальных исследований 50
ГЛАВА 3. Равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид кальция 56
3.1. Ионное произведение воды в водно-сахарных растворах...56
3.2. Равновесия в насыщенных гидроксидом кальция водно-сахарных растворах 58
3.3. Расчет константы ионообменного равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид кальция 60
3.4. Расчет растворимости гидроксида кальция в водно-сахарных растворах и равновесного состава системы вода-сахароза-Са(ОН)2 70
ГЛАВА 4. Ионные равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид натрия ...: 78
4.1. Взаимодействие сахарозы с гидроксидом натрия 78
4.2. Расчет ионообменных равновесий в системе вода-сахароза-гидроксид натрия 79
ГЛАВА 5. Способы очистки сахарных соков с использованием поверхностно-активных веществ 85
5.1. Перспективы применения эфиров сахарозы для повышения качества очистки сахарсодержащих растворов 85
5.2. Добавки ПАВ на I сатурацию и эффективность очистки сахарсодержащих растворов 88
5.3. Введение ПАВ на I и II сатурации и качественные показатели сатурированных соков 88
4 5.4. Влияние добавок комбинированных ПАВ на технологические показатели производственных сахарных растворов 92
Выводы и рекомендации 96
Библиографический список
- Основы взаимодействия сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов
- Методика количественного определения ионов кальция в водно-сахарных растворах
- Расчет константы ионообменного равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид кальция
- Расчет ионообменных равновесий в системе вода-сахароза-гидроксид натрия
Введение к работе
Для повышения выхода и качества товарного сахара необходимо развитие теории и совершенствование технологии известково-углекислотной очистки сахарных соков.
Одним из принципиальных теоретических вопросов технологии сахарного производства является взаимодействие сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов. Изучением реакций, протекающих между сахарозой и основаниями, занимались многие ученые: П.М. Силин, СЕ. Харин, А.Р. Сапронов, М.И. Даишев, Л.Д. Бобровник, Р.С. Решетова, Д.В. Озеров, Ю.И. Молотилин, Р.Ц. Мищук. Разработаны различные теории взаимодействия сахарозы с основаниями: замещения, комплексообразования, коллоидная и др. Хотя в литературе имеется достаточно сведений о строении и механизме образования сахаратов, единого мнения о характере взаимодействия сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов все еще нет. Отсутствуют данные о термодинамических свойствах системы вода-сахароза-Са(ОН)2.
Растворимость гидроксида кальция является существенным показателем, определяющим эффективность очистки сахарсодержащих растворов. Результаты исследований растворимости Са(ОН)2 в водно-сахарных растворах освещены в работах Поляченко М.М., Смоленского К., Лосевой В.А., Бугаен-ко И.Ф. и др. Тем не менее до настоящего времени не предложено теоретически обоснованных методов расчета растворимости гидроксида кальция в водно-сахарных растворах и равновесного состава насыщенных растворов.
Перспективным направлением повышения эффективности очистки диффузионного сока является использование поверхностно-активных веществ (ПАВ). К преимуществам ПАВ можно отнести высокую технологичность и возможность широкого применения на сахарных заводах в связи с незначительными капитальными затратами. В настоящее время использование ПАВ для повышения эффективности адсорбционной очистки сахарных соков недостаточно распространено. Применяемые с этой целью поверх-
ностно-активные вещества (АМГС, ФПМ и др.) имеют ряд недостатков и не обеспечивают высокого эффекта очистки сахарных соков.
В связи с этим в настоящей работе изучены равновесия в системе вода-сахароза-основание, а также рассмотрены некоторые вопросы повышения эффекта очистки сахарсодержащих растворов.
Научная новизна работы заключается в том, что
теоретически обоснован характер взаимодействия сахарозы с гид-роксидами кальция и натрия в водных растворах;
рассчитаны значения константы равновесия реакций образования сахаратов в системах вода-сахароза-гидроксид кальция и вода-сахароза-гидроксид натрия в интервале температур 298,15 < Т < 353,15 К;
предложено уравнение для расчета коэффициентов термодинамической активности воды в зависимости от содержания сахарозы в растворе;
предложены уравнения для расчета коэффициентов термодинамической активности ионов в растворах из воды, электролитов и сахарозы;
разработан метод расчета растворимости гидроксида кальция в водно-сахарных растворах;
разработаны методы расчета состава равновесных насыщенных и ненасыщенных Са(ОН)г водно-сахарных растворов;
разработан метод расчета равновесного состава тройных растворов вода-сахароза-гидроксид натрия;
исследовано влияние ПАВ (эфиров сахарозы и их смесей с фосфатидами подсолнечного масла) на качество очистки сахарных соков.
Практическая значимость работы. По результатам научных исследований разработаны и испытаны на производстве способы очистки сахарсодержащих растворов с применением эфиров сахарозы и их смесей с фосфатидами подсолнечного масла:
- способ очистки, предусматривающий введение в дефекованный сок
эфиров сахарозы в количестве 0,001 - 0,005 % к массе раствора (заявка
№ 2003104002/13 на патент РФ);
- способ очистки, предусматривающий введение в дефекованный сок смеси эфиров сахарозы и фосфатидов подсолнечного масла с соотношением компонентов соответственно 1:1 — 1:9 в количестве 0,001 — 0,005 % к массе раствора (заявка № 2003104211/13 на патент РФ).
Предложенные способы позволяют повысить эффективность очистки сахарсодержащих растворов и увеличить выход сахара.
Апробация работы. Отдельные разделы работы выполнены по НИР 204.04.03.033 «Повышение утилизации диоксида углерода при осуществлении инжекторной сатурации сахарсодержащих растворов и разработка аппаратов с высоким эффектом адсорбционной очистки» подпрограммы 204 «Технологии живых систем» НТП Минобразования России. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии 2000 — 2003 годов; научно-практической конференции «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения» (Углич, 2002); международных научно-практических конференциях «Наука и практика. Диалоги нового века» (Наб. Челны, 2003), «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Воронеж, 2003); научной конференции РАЕ «Современные наукоемкие технологии» (Хургада (Египет), 2003).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 4 статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 139 страницах, содержит 18 рисунков, 31 таблицу. Библиографический список включает 147 источников.
Основы взаимодействия сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов
Строение молекулы сахарозы В состав молекулы сахарозы входит 8 гидроксильных групп, три из которых являются первичными и содержат наиболее подвижные атомы водорода [16, 121].
Согласно современным представлениям пиранозное кольцо глюкозы и фуранозное фруктозы сближены за счет водородных связей (на рис. 2 водородная связь показана пунктирной линией). Растворение сахарозы в воде сопровождается гидратацией молекул [5, 10, 31, 66, 88], вследствие чего внутримолекулярные водородные связи могут разрушаться. По литературным данным [5] число гидратации сахарозы при ее концентрации 1,8 моль/1000 г НгО равно 5. При повышении содержания сахарозы число гидратации уменьшается. Гидратация сахарозы является причиной отклонения свойств водно-сахарных растворов от идеальных. Неидеальность сахарсо-держащих растворов проявляется в снижении термодинамической активности воды [5, 95,121,143].
Большой интерес для сахарного производства представляют исследования влияния сахарозы на поведение компонентов тройной системы вода-сахароза-электролит. Авторы работы [146] оценили воздействие сахарозы на свойства присутствующих в растворе электролитов путем определения стандартных энергий Гиббса переноса некоторых солей из водных в водно-сахарные растворы. С повышением содержания сахарозы наблюдалось увеличение энергии Гиббса, особенно для систем, содержащих СаСІг.
Сахароза оказывает влияние на активность электролитов, присутствующих в диффузионном соке, а, следовательно, и на ионные равновесия в сахарных растворах. Установлено [7, 18, 87,118, 144], что сахароза увеличивает коэффициенты активности электролитов, особенно солей кальция. Так, согласно [118] в 65 %-ом водно-сахарном растворе активность КС1 увеличивается в 1,6 — 1,8 раза, а СаСЬ более чем в три раза по сравнению с их термодинамической активностью в водных растворах. При этом влияние сахарозы возрастает с понижением концентрации электролитов. Значения коэффициентов активности иона К+ в водно-сахарном растворе, определенные методом потенциометрии [7], приведены в табл. 7, из которой видно, что сахароза оказывает весьма существенное влияние на величину у +.
Согласно [7] сахароза увеличивает коэффициенты активности электролитов по уравнению Сеченова: Ysu =exP(k MSu)-yo, (5) где ysu - коэффициент активности электролита в водно-сахарном растворе; Уо - коэффициент активности иона, рассчитанный по усовершенствованному уравнению Дебая-Хюккеля с учетом понижения сахарозой диэлектрической проницаемости раствора; Msu - концентрация сахарозы; к - коэффициент Сеченова.
На основе проведенных экспериментов определены величины к, которые оказались равны: для ионов К+ - 0,30 ± 0,03, Н - 0,55 ± 0,04, Са2+ — 0,64 ± 0,05. Исходя из полученных значений коэффициента к, можно сделать вывод, что сахароза оказывает наиболее значительное влияние на термодина-мическую активность иона Са . Коэффициент термодинамической активности иона водорода также существенно зависит от содержания сахарозы. В то же время проведенные эксперименты показали, что сахароза понижает термодинамическую активность анионов [7].
Расчеты термодинамической активности электролитов с использованием данных о давлении насыщенного пара над водно-сахарно-солевыми растворами [18, 87] также показали, что сахароза способствует увеличению средних ионных коэффициентов активности.
Полученные результаты можно объяснить [118], основываясь на теории Н.А. Измайлова [42]: у = у0-у , (6) где уо - единый нулевой коэффициент активности, учитывающий различие химических потенциалов электролита в бесконечно разбавленном водном и неводном растворе; у - концентрационный коэффициент активности; у - коэффициент активности, характеризующий изменение состояния вещества как в связи с изменением концентрации, так и в связи с изменением растворителя.
Таким образом, коэффициенты активности электролитов в водно-сахарных растворах отличаются от их значений в водных растворах на величину уо- Увеличение коэффициентов активности электролитов в водно сахарных растворах обусловлено повышением удельного содержания электролита в растворе в результате уменьшения количества свободной воды, которая в основном расходуется на гидратацию молекул сахарозы [69, 118]. Как и количество свободной воды в водно-сахарном растворе, величина у0 является функцией концентрации сахарозы.
К сожалению, имеющиеся данные о влиянии сахарозы на термодинамическую активность электролитов в водно-сахарных растворах несистема-тизированы и приведены в основном только для стандартной температуры. Коэффициенты термодинамической активности электролитов в водно-сахарно-солевых системах в интервале температур 333,15 Т 363,15 К [18, 87] рассчитаны лишь для растворов с высокими концентрациями сахарозы и солей.
Методика количественного определения ионов кальция в водно-сахарных растворах
Для определения содержания ионов кальция в отобранных пробах применялся общепринятый в сахарной промышленности комплексометриче-ский метод [36,43]. В основе этого метода лежит способность ионов кальция к образованию прочного комплексного соединения с динатриевой солью эти-лендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б).
Количество ионов кальция определялось методом прямого титрования 0,01 М раствором трилона Б. Для установления титра трилона Б применялся раствор сульфата магния, приготовленный из фиксанала.
Для титрования использовалась микробюретка объемом 5 см3 с ценой деления 0,02 см3. С целью предотвращения гидролиза комплексов в титруемую пробу добавляли аммиачный буферный раствор.
При введении в пробу индикатора, в качестве которого использовалась сухая смесь хромового темно-синего и NaCl, раствор приобретал винно-красный цвет вследствие образования окрашенных комплексных соединений, образованных ионами кальция и индикатора. При добавлении трилона Б эти соединения разрушались, так как ионы Са2+ связывались в более прочный комплекс, а анионы индикатора накапливались в растворе, сообщая ему синюю окраску.
Растворимость гидроксида кальция тСаЮН), моль/1000 г Н20 рассчитывалась по уравнению: mCa(OH)2 105---CT-VT 2 Т Т 103.mn--CT-VT.74,lV(l00-cocax) (17) где Ст - нормальность раствора трилона Б, моль/дм3; Vj - объем трилона Б, пошедший на титрование пробы, см3; т„ - масса отобранной пробы, г; »сах концентрация сахарозы в водно-сахарном растворителе, % мае. Для разбавления проб и приготовления растворов использовалась не содержащая ионов кальция и других металлов бидистиллированная вода. Качество воды определялось следующим способом: к 100 см3 бидистиллята до У бавлялся 1 см аммиачного буфера и индикатор. Синяя окраска раствора указывала на отсутствие в воде ионов Са2+.
Методика измерения рН тройных растворов вода-сахароза-гидроксид кальция Эксперименты выполнялись на описанной выше установке (рис. 5). Значения рН тройных растворов вода-сахароза-гидроксид кальция различных составов определялись при температурах 25, 40, 50, 60, 70 и 80 С.
На аналитических весах АДВ-200 в герметично закрывающихся сосудах взвешивались с точностью ± 0,0001 г бидистиллированная кипяченая вода, сахароза и прокаленный в муфельной печи оксид кальция. Навески вносились в освобожденный от воздуха бокс и помещались в ячейку для измерения рН. В приготовленный раствор опускался термометр с ценой деления 0,1С, а также электроды ЭСЛ 63-07 и ЭВЛ-1М3.1. С помощью термостата устанавливалась требуемая температура. Определение рН осуществлялось по методике, описанной в п. 2.2.2.
После проведения измерений состав смеси менялся путем добавления сахарозы или приготовлением нового раствора. Затем указанные операции повторялись.
Измерения рН смесей вода-сахароза-гидроксид натрия осуществлялись на описанной выше установке (рис. 5) при температурах 25, 40, 50, 60, 70 и 80 С. Аналогично п. 2.2.4. на аналитических весах взвешивались прокипяченный бидистиллят, сахароза и гидроксид натрия. Раствор готовился в освобожденном от воздуха боксе. Далее для каждой из температур аналогично п. 2.2.2 определялось значение рН. Затем менялась концентрация компонентов смеси, и операции вновь повторялись.
В литературе описаны различные способы синтеза эфиров сахарозы [61, 106, 124, 133,137, 139, 141]. В настоящей работе использован способ получения эфиров сахарозы в отсутствие растворителя при атмосферном давлении, рекомендованный в [106]. Методика получения эфиров состояла в следующем. Из сахара, подсолнечного масла и карбоната калия, который использовался в качестве катализатора, готовили смесь, соотношение компонентов в которой составляло соответственно в процентах 64,5:27,4:8,1. Полученную массу помещали в сосуд, который опускался в масляный термостат. Синтез эфиров сахарозы осуществлялся при температуре 130 — 140 С в течение 9 часов при постоянном перемешивании.
По истечении указанного времени еще неостывшая масса, содержащая эфиры сахарозы, не вступившие в реакцию сахарозу и растительное масло, а также катализатор, извлекалась из термостатирующего сосуда. Для оценки эффективности полученных ПАВ эфиры сахарозы выделялись из смеси путем экстрагирования растворителем, в качестве которого использовался этил ацетат [61]. Полученные эфиры добавлялись в диффузионный сок в виде водных дисперсий с концентрацией 17 — 23 %.
Расчет константы ионообменного равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид кальция
Зная величины констант Kia, Ка, Ьаи КНз0, можно рассчитать растворимость гидроксида кальция в водно-сахарных растворах и равновесный состав системы.
Растворимость гидроксида кальция в водно-сахарных растворах и состав равновесных насыщенных растворов можно рассчитать решением системы уравнений (59), (60) и (62) относительно р, а и т. Решение системы уравнений (59), (60) и (62) осуществлялось методом последовательных приближений с использованием соотношений (20), (23), (42) - (45), (48), (50), (51), (53) - (56), (63), (74) - (76), (80). Вычисления проводились до совпадения рассчитанных значений Ка, La и К]а с известными. Результаты расчетов растворимости гидроксида кальция и рН насыщенных растворов представлены в табл. 13 и на рис. 11, 12 в сравнении с экспериментальными данными. Среднее отклонение вычисленных значений растворимости от опытных составило ±5 %, что укладывается в пределы погрешности эксперимента. Рассчитанные величины рН насыщенных растворов также находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными, что свидетельствует о справедливости допущения об ионообменном характере взаимодействия сахарозы и гидроксида кальция.
Равновесный состав насыщенных растворов при температурах 298,15 и 343,15 К представлен в табл. 24, при других температурах — в приложении 1. Как следует из табл. 24, с увеличением концентрации сахарозы количество образующихся в системе сахаратов возрастает. Большая часть Са(ОН)2 в водно-сахарном растворителе находится в форме сахаратов кальция. Содержание гидроксида кальция в виде ионов СаОН и Са2+ уменьшается с повышением моляльности сахарозы, что связано с гидратацией молекул сахарозы и ростом коэффициентов активности ионов. Уменьшение концентрации двузаряженных ионов кальция связано также со снижением степени диссоциации иона СаОН , который в основном расходуется на образование сахаратов. Основное количество сахарозы в растворе находится в свободном виде. Например, при 343,15 К в 15 %-ом сахарном растворе (0,52 моль/1000 г НгО) в виде ионов СаОН4" и Са2+ находится 4,2 % гидроксида кальция, а в виде сахаратов — соответственно 95,8 %. При этом содержание свободной сахарозы составляет - 85,1 %, моносахарата - 14,11 %, дисахарата — 0,78 % и три-сахарата - 0,01 %. С повышением температуры растворимость гидроксида кальция в водно-сахарном растворе, как и в воде, снижается, следовательно, количество образующихся в системе сахаратов уменьшается.
Зная величину Kia, можно рассчитать рН и равновесный состав ненасыщенных растворов вода-сахароза-гидроксид кальция. Для этого система уравнений (62) и (73) с применением равенств (20), (23), (42) - (45), (48), (50), (51), (63), (68) - (72), (74) - (76) и (79) решалась методом последовательных приближений относительно р и а. Расчет завершался при совпадении вычисленных значений Ка и Kia с известными.
Полученные в результате расчетов значения рН тройных растворов вода-сахароза-гидроксид кальция представлены на рис. 13, 14 и в табл. 14 в сравнении с экспериментальными данными. Как видно, вычисленные значения рН находятся в удовлетворительном согласии с опытными данными (среднее отклонение составило ±0,04 ед. рН), что свидетельствует о справедливости предположения об ионообменном характере взаимодействия сахарозы и Са(ОН)2.
Равновесный состав смесей вода-сахароза-гидроксид кальция при 353,15 К представлен в табл. 25, при остальных температурах - в приложении 2. Как видно из табл. 25, равновесный состав раствора определяется исходными концентрациями компонентов. По аналогии с насыщенными гидро-ксидом кальция водно-сахарными растворами, с повышением концентрации сахарозы в тройной системе увеличивается количество сахаратов и уменьшается содержание ионов СаОЕҐ и Са2+. Увеличение концентрации гидроксида кальция также способствует повышению содержания сахаратов. С ростом температуры количество образующихся в системе сахаратов уменьшается. Это связано с возрастанием константы диссоциации воды, в результате чего равновесия (24) смещаются в сторону исходных веществ.
Таким образом, предложенные уравнения (59), (60) и (62) позволяют рассчитать растворимость гидроксида кальция в сахарсодержащих растворах и равновесные концентрации ионов Са2+, СаОІҐ, ОН", а также моно-, ди- и трисахаратов кальция.
Расчет ионообменных равновесий в системе вода-сахароза-гидроксид натрия
Как известно, ПАВ применяются на разных стадиях производства сахара, в том числе и в процессах очистки. Перспективностью этого является высокая технологичность использования ПАВ, незначительные капитальные затраты и возможность широкого применения на сахарных заводах. Для повышения эффекта очистки сахарных соков используются ацетилированные моноглицериды стеариновой кислоты (АМГС), лецитин, фосфатиды подсолнечного масла (ФПМ) [2, 3, 40, 38, 77, 78, 104]. Из указанных ПАВ наиболее эффективны ФПМ. Однако к недостаткам ФПМ относится зависимость от ритмичности сезонной работы маслоэкстракционных заводов по производству подсолнечного масла. Кроме того, фосфатиды обладают высокой пищевой ценностью и используются в качестве кормовой добавки для молодняка сельскохозяйственных животных.
В связи с этим возникла необходимость поиска наиболее доступных и эффективных ПАВ. В настоящей работе проведены испытания по применению эфиров сахарозы (ЭС) с целью повышения качества очистки диффузионного сока [105].
Эфиры сахарозы являются высокоэффективными неионогенными поверхностно-активными веществами и при этом удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к пищевым ПАВ [61, 106,132,140].
ЭС образуются в результате реакции переэтерификации сахарозы и эфиров жирных карбоновых кислот в присутствии катализатора (К2СОз, КагСОз). Для объяснения реакций образования эфиров сахарозы предложен бимолекулярный механизм, основанный на взаимодействии сахарата с эфиром жирной кислоты [61]:
Аналогично образованию сахаратов, во взаимодействиях с эфирами жирных кислот принимают участие наиболее подвижные атомы водорода первичных гидроксильных групп молекулы сахарозы [61].
В результате исследования свойств эфиров сахарозы установлено [61], что указанные ПАВ значительно снижают поверхностное натяжение на границе раздела вода-воздух и обладают высокими стабилизирующими свойствами. Однако применение эфиров сахарозы недостаточно распространено, что связано со сложностями, возникающими в процессе синтеза, и использованием дорогостоящих реагентов.
Из литературы известны способы синтеза эфиров сахарозы, предусматривающие проведение реакции переэтерификации в среде растворителя, обладающего как липофильными (способность к растворению жиров), так и гидрофильными (растворение сахарозы) свойствами. Для отгонки растворителя процесс ведется при низком давлении или с продуванием азота через реакционную смесь. Полученные эфиры выделяются из реакционной смеси с помощью растворителей, наиболее эффективными из которых являются этиловый эфир и этилацетат, а также спирты — метанол и этанол. Описанные способы довольно сложны и увеличивают стоимость продуктов [61, 133, 139].
В последнее время появились способы получения эфиров сахарозы в отсутствие растворителя и при атмосферном давлении [106, 137]. Это значительно уменьшило затраты на производство ЭС и снизило их стоимость.
Основным преимуществом применения эфиров сахарозы в сахарном производстве является возможность их синтеза непосредственно на сахарном заводе и отсутствие необходимости выделения ЭС из реакционной смеси. В данном случае непрореагировавшая сахароза возвращается в систему, а сода оказывает положительное воздействие на процесс очистки сахарных растворов. Отработанное подсолнечное масло, являясь поверхностно-активным веществом, может применяться на других стадиях производства (диффузии, кристаллизации) и повторно использоваться для синтеза ЭС.
Для повышения качественных показателей соков ПАВ вводят в систему на разных стадиях очистки. Введение ПАВ на стадии приготовления известкового молока способствует увеличению растворимости гидроксида кальция и дисперсности частиц извести [40, 78]. В результате на преддефека-ции осаждается большее количество несахаров. Однако данный способ не является универсальным. Например, при очистке диффузионного сока по технологической схеме, предусматривающей отделение преддефекованного осадка, адсорбирующиеся на поверхности раздела фаз ПАВ удаляются вместе с осадком несахаров и не оказывают положительного воздействия на последующих стадиях процесса. Аналогичные недостатки имеет способ [2], предусматривающий введение ПАВ (АМГС) на стадию предварительной дефекации.
Как показывают исследования [77, 104], наиболее целесообразно применение поверхностно-активных веществ на стадии сатурации. Вследствие адсорбции ПАВ на поверхности осадка улучшаются его фильтрационные свойства. Находящиеся в растворе ПАВ увеличивают растворимость гидроксида кальция, что способствует возрастанию количества центров кристаллизации СаСОз, а, следовательно, удельной поверхности сатурационного осадка, и снижают вязкость сахарсодержащих растворов, повышая коэффициент использования углекислого газа. В результате увеличивается эффект адсорбционной очистки. Поэтому в настоящей работе предприняты исследования влияния эфиров сахарозы на процесс сатурации. Кроме того, в связи с доступностью и дешевизной фосфатидов подсолнечного масла изучено влияние на процесс сатурации смесей ЭС и ФПМ.
