Производство пектинового клея их жома
25-04-2017, 19:33
Сущность процесса. В сухом веществе жома содержится около 40% пектиновых веществ и арабана, нерастворимых в холодной воде, но постепенно переходящих в раствор при нагревании. Если повысить температуру более 100° С (нагревание с водой в автоклаве), то пектиновые вещества растворяются весьма быстро. Например, нагревая жом при 125—130° С (абсолютное давление 2,4—2,8 ат) в течение 20 мин, можно уже почти полностью перевести в раствор его пектиновые вещества и арабан.
Отделив путем прессования раствор пектиновых веществ от нерастворенной части жома и сгущая его до концентрации 50% сухих веществ, получим клейкую массу — пектиновый клей.
Производство пектинового клея из жома было предложено и разработано сотрудниками ЦИНСа (Жвирблянский, Жидков).
Пектиновый клей имеет темный цвет, клеящая сила его ниже обычных клеев (декстрин, гуммиарабик), но он вполне пригоден для текстильной и полиграфической промышленности (для «шлихтования» основы при производстве тканей, при книгопечатании, в переплетном деле).
Весьма важно отметить, что пектиновый клей, изготовляемый из непищевого сырья, заменяет собой декстрин, для приготовления которого требуется крахмал, т. е. пищевой продукт. Путем дальнейшего усовершенствования производства качество пектинового клея можно значительно повысить.
Схема производства пектинового клея. Свежий жом, предназначенный для производства клея, предварительно перемешивают с водой в вертикальной мешалке, чтобы по возможности отмыть из него сахар, затем воду отделяют от жома в наклонном шнеке с дырчатым дном (сахар при производстве клея вреден, так как карамелизуется и окрашивает клей в более темный цвет).
Отмытый жом отжимают на жомовых прессах, повышая содержание сухих веществ до 15%, и затем запаривают в автоклавах при 125—130° С (абсолютное давление 2,4—2,8 ат) в течение 40 мин для переведения пектиновых веществ в раствор. В качестве автоклавов применяют широко распространенные в спиртовой промышленности запарники (там они служат для разваривания и клейстеризации картофеля).
В запаренном жоме пектиновые вещества находятся уже в растворе в 6%-ной концентрации. Для извлечения их применяют диффузионный метод. Диффузорами служат семь запарников, соединенных в диффузионную батарею. В качестве напорной воды применяют аммиачную воду. При откачке 120% по массе загруженного отпрессованного жома получают раствор пектиновых веществ, содержащий 5% сухих веществ. Клеевой раствор фильтруют через мешочные фильтры и направляют на трехкорпусную выпарку под разрежением, где его сгущают до 30% сухих веществ.
Сироп из выпарки уваривают далее до концентрации 50% сухого вещества в вакуум-аппаратах обычной конструкции.
Выход клея. В 100 кг жома содержится около 7 кг сухого вещества и 3 кг пектина, из которого около 2,5 кг переходит в раствор при запаривании, часть теряется в отходах диффузии и т. п.
Таким образом, в готовый товарный клей на 100 кг жома попадает около 2 кг сухих веществ.
Такой малый выход не играл бы особой роли, так как сырье — дешевое, а отход — выжимки — используется на корм скоту. Однако низкий выход и низкие концентрации растворов приводят к весьма значительному расходу пара, что является главным недостатком такого жомоклеевого производства.
Более совершенный метод получения пектинового клея недавно предложили Литвак и Барабанов. Они предлагают проводить гидролиз протопектина жома (разбавленного в 20 раз водой по его сухому веществу) с 2% соляной кислоты (газа НСl на сухие вещества жома) в течение 2 ч при 100° С в деревянных чанах. После отфильтровывания (через керамиковые фильтры) раствор нейтрализуют аммиаком, фильтруют через механические фильтры. Затем осаждают пектиновые вещества, находящиеся в растворе, прибавляя А1Сl3 (20%-ный раствор) до снижения pH до 3,5—4. Коагулят с алюминием отфильтровывают (можно на вакуум-фильтрах), осадок, завернутый в салфетки, отжимают на гидравлическом прессе (до содержания 25% сухих веществ) и высушивают в камерной сушилке, оставляя влаги лишь 15—18%. Высушенный клей размалывают.
Выход воздушно-сухого клея составляет 20% к массе сухого жома. Клей в воде не растворяется, так как является соединением пектина с алюминием, но растворяется в кислотах, лучше всего в уксусной (0,6% к массе клеевого раствора). Раствор, содержащий лишь 4—5% пектинового клея, обладает уже хорошими клеящими способностями и имеет лишь сероватый цвет. Он гораздо чище и лучше, чем клеевой раствор, полученный прежним способом путем запаривания при повышенном давлении. Расход пара на производстве меньше в 2 раза. Однако технически метод, еще слабо разработан.
Отделив путем прессования раствор пектиновых веществ от нерастворенной части жома и сгущая его до концентрации 50% сухих веществ, получим клейкую массу — пектиновый клей.
Производство пектинового клея из жома было предложено и разработано сотрудниками ЦИНСа (Жвирблянский, Жидков).
Пектиновый клей имеет темный цвет, клеящая сила его ниже обычных клеев (декстрин, гуммиарабик), но он вполне пригоден для текстильной и полиграфической промышленности (для «шлихтования» основы при производстве тканей, при книгопечатании, в переплетном деле).
Весьма важно отметить, что пектиновый клей, изготовляемый из непищевого сырья, заменяет собой декстрин, для приготовления которого требуется крахмал, т. е. пищевой продукт. Путем дальнейшего усовершенствования производства качество пектинового клея можно значительно повысить.
Схема производства пектинового клея. Свежий жом, предназначенный для производства клея, предварительно перемешивают с водой в вертикальной мешалке, чтобы по возможности отмыть из него сахар, затем воду отделяют от жома в наклонном шнеке с дырчатым дном (сахар при производстве клея вреден, так как карамелизуется и окрашивает клей в более темный цвет).
Отмытый жом отжимают на жомовых прессах, повышая содержание сухих веществ до 15%, и затем запаривают в автоклавах при 125—130° С (абсолютное давление 2,4—2,8 ат) в течение 40 мин для переведения пектиновых веществ в раствор. В качестве автоклавов применяют широко распространенные в спиртовой промышленности запарники (там они служат для разваривания и клейстеризации картофеля).
В запаренном жоме пектиновые вещества находятся уже в растворе в 6%-ной концентрации. Для извлечения их применяют диффузионный метод. Диффузорами служат семь запарников, соединенных в диффузионную батарею. В качестве напорной воды применяют аммиачную воду. При откачке 120% по массе загруженного отпрессованного жома получают раствор пектиновых веществ, содержащий 5% сухих веществ. Клеевой раствор фильтруют через мешочные фильтры и направляют на трехкорпусную выпарку под разрежением, где его сгущают до 30% сухих веществ.
Сироп из выпарки уваривают далее до концентрации 50% сухого вещества в вакуум-аппаратах обычной конструкции.
Выход клея. В 100 кг жома содержится около 7 кг сухого вещества и 3 кг пектина, из которого около 2,5 кг переходит в раствор при запаривании, часть теряется в отходах диффузии и т. п.
Таким образом, в готовый товарный клей на 100 кг жома попадает около 2 кг сухих веществ.
Такой малый выход не играл бы особой роли, так как сырье — дешевое, а отход — выжимки — используется на корм скоту. Однако низкий выход и низкие концентрации растворов приводят к весьма значительному расходу пара, что является главным недостатком такого жомоклеевого производства.
Более совершенный метод получения пектинового клея недавно предложили Литвак и Барабанов. Они предлагают проводить гидролиз протопектина жома (разбавленного в 20 раз водой по его сухому веществу) с 2% соляной кислоты (газа НСl на сухие вещества жома) в течение 2 ч при 100° С в деревянных чанах. После отфильтровывания (через керамиковые фильтры) раствор нейтрализуют аммиаком, фильтруют через механические фильтры. Затем осаждают пектиновые вещества, находящиеся в растворе, прибавляя А1Сl3 (20%-ный раствор) до снижения pH до 3,5—4. Коагулят с алюминием отфильтровывают (можно на вакуум-фильтрах), осадок, завернутый в салфетки, отжимают на гидравлическом прессе (до содержания 25% сухих веществ) и высушивают в камерной сушилке, оставляя влаги лишь 15—18%. Высушенный клей размалывают.
Выход воздушно-сухого клея составляет 20% к массе сухого жома. Клей в воде не растворяется, так как является соединением пектина с алюминием, но растворяется в кислотах, лучше всего в уксусной (0,6% к массе клеевого раствора). Раствор, содержащий лишь 4—5% пектинового клея, обладает уже хорошими клеящими способностями и имеет лишь сероватый цвет. Он гораздо чище и лучше, чем клеевой раствор, полученный прежним способом путем запаривания при повышенном давлении. Расход пара на производстве меньше в 2 раза. Однако технически метод, еще слабо разработан.