Меласса
30-05-2017, 09:48
Образование мелассы. Оттек, полученный на последней ступени кристаллизации и содержащий сахарозу, воду и большинство растворимых несахаров, оставшихся в диффузионном соке после его очистки известью и образовавшихся в результате разложения сахарозы на последующих стадиях производства, называют мелассой. Меласса обладает высокой вязкостью (4—8 Па*с при 40 °С). Дальнейшее выкристаллизовы-вание из нее сахарозы нецелесообразно, так как на современных центрифугах трудно отделить межкристальный раствор вязкостью больше 8 Па*с.
Большинство несахаров способствует повышению растворимости сахарозы и увеличению содержания ее в мелассе, что является основной причиной образования мелассы. Об активности отдельных несахаров в мелассообразовании можно судить по их мелассообразующим коэффициентам, показывающим, сколько килограммов сахарозы в мелассе связывается 1 кг несахаров. Ниже представлены средние значения мелассообразующих коэффициентов (m) некоторых несахаров нормальной мелассы, полученной при факторе разделения центрифуг 1200—2200.
Многие несахара являются активными мелассообразователями, особенно карбонаты, хлориды и ацетаты калия и натрия. Мелассообразующие коэффициенты калиевых и натриевых солей близки между собой, но при пересчете на эквиваленты калиевые соли как мелассообразователи ведут себя значительно активнее.
Одним из наиболее сильных мелассообразователей является вода, ее мелассообразующий коэффициент равен 2,3—2,7. Поэтому для снижения содержания сахарозы в мелассе необходимо как можно меньше расходовать воды при раскачке последнего утфеля, поддерживать оптимальную температуру утфеля в кристаллизационной установке и при центрифугировании. Заводская меласса должна содержать воды не больше, чем нужно для получения нормальной мелассы.
Сумма мелассообразующих коэффициентов отдельных несахаров в нормальной мелассе в соответствии с их парциальной долей в общей массе несахаров выражается общим мелассообразующим коэффициентом, величина которого определяется по доброкачественности мелассы.
Например, в 100 кг сухих веществ мелассы доброкачественностью 59 % содержится 59 кг сахарозы и 41 кг несахаров. Тогда мелассообразующий коэффициент будет равен m=59/(100-59)=1,44, т. е. в данной мелассе 1 кг несахаров удерживает 1,44 кг сахарозы.
При одинаковом коэффициенте пересыщения сахарозы содержание сухих веществ, а следовательно, и вязкость в мелассе всегда значительно больше, чем в чистом растворе сахарозы. Поэтому и скорость кристаллизации сахарозы в мелассе в десятки раз меньше, чем в чистом растворе.
Таким образом, основными причинами мелассообразования являются: наличие воды, повышенная растворимость сахарозы в присутствии несахаров и высокая вязкость, затрудняющая центрифугирование последнего утфеля и вынуждающая прекращать кристаллизацию сахара в нем при определенных параметрах.
Состав мелассы. В зависимости от климатических, агротехнических условий выращивания и технологического режима переработки сахарной свеклы состав мелассы колеблется в следующих пределах (в % к ее массе): содержание сухих веществ 76—84; сахарозы 46—51; азота общего 1,5—1,8; бетаина 4—7; редуцирующих веществ 1,0—2,5; рафинозы 0,8— 1,2; молочной кислоты 4—6; уксусной и муравьиной кислот по 0,2—0,5; красящих веществ 4—8; золы 6—10 (в % к массе золы: К2O — 68; Na20 —12; СаО — 6; С12 — 10; SO3 — 2; SiO2 — 0,5; Р2О5 — 0,7; MgO — 0,5; Fe2O3 — 0,3), доброкачественность 56—62 %.
Из азотистых веществ в мелассе содержится около одной трети бетаина, остальное — аминокислоты (глутаминовая, аспарагиновая, ?_аминомасляная, серии, глицин, аланин, тирозин, лейцин, изолейцин, валин, глутамин, аспарагин). Из аминосоединений преобладает глутаминовая кислота и продукт ее превращения — пирролидонкарбоновая кислота. В общей массе азота мелассы содержание азота бетанна и глутаминовой кислоты составляет 40—70 %.
В мелассе имеются также микроэлементы: Al, Mg, Fe, Mn,. Сu, Sr, Si, содержание которых в 1 кг составляет по 80— 600 мг, a Ni, Со, Mo, Sn, Pb — не более 10 мг каждого.
Выход мелассы. Выход мелассы, составляющий обычно 4,5—5,5 % к массе переработанной свеклы, можно вычислить по производственным показателям.
Пример. Сахаристость свекловичной стружки 16 %, сумма потерь сахарозы (кроме содержания сахарозы в мелассе) 1 % к массе свеклы, доброкачественность очищенного сока 90,5 % и мелассы 58,5 %. содержание сахарозы в мелассе 47,4 %. Определить выход мелассы в % к массе свеклы.
Из 100 кг стружки в очищенный сок переходит сахарозы 16-1 = 15 кг.
В очищенном соке содержится несахаров n=15(100-90,5)/90,5 = 1,57 кг.
Мелассообразующий коэффициент равен m= 58,5/(100-58,5) = 1,41.
Содержание сахарозы в мелассе составит nm= 1,57-1,41 = 2,21 кг.
Поскольку содержание сахарозы в мелассе 47,4 %, то выход ее на 100 кг свеклы будет (2,21*100) /47,4=4,66 кг.
Использование мелассы. Для сахарного производства меласса является отходом, но для ряда отраслей пищевой и комбикормовой промышленности она служит ценным сырьем. Из оставшихся в мелассе сахаров брожением получают этиловый и бутиловый спирты, лимонную и молочную кислоты, глицерин, ацетон. В сусле, приготовленном из мелассы, выращивают хлебопекарные дрожжи. Мелассой сдабривают грубые корма для скота.
На производство этилового спирта расходуется до 70 % мелассы, на производство дрожжей и на корм скоту — по 10 %, остальное ее количество идет на выработку органических кислот.
Из 100 кг сахара, содержащегося в мелассе, получается 60 л этилового спирта. Выход прессованных дрожжей (с содержанием 25 % СВ) на 100 кг мелассы составляет 100 кг. Глицерина получают примерно 20 % к массе мелассы.
Большинство несахаров способствует повышению растворимости сахарозы и увеличению содержания ее в мелассе, что является основной причиной образования мелассы. Об активности отдельных несахаров в мелассообразовании можно судить по их мелассообразующим коэффициентам, показывающим, сколько килограммов сахарозы в мелассе связывается 1 кг несахаров. Ниже представлены средние значения мелассообразующих коэффициентов (m) некоторых несахаров нормальной мелассы, полученной при факторе разделения центрифуг 1200—2200.
Многие несахара являются активными мелассообразователями, особенно карбонаты, хлориды и ацетаты калия и натрия. Мелассообразующие коэффициенты калиевых и натриевых солей близки между собой, но при пересчете на эквиваленты калиевые соли как мелассообразователи ведут себя значительно активнее.
Одним из наиболее сильных мелассообразователей является вода, ее мелассообразующий коэффициент равен 2,3—2,7. Поэтому для снижения содержания сахарозы в мелассе необходимо как можно меньше расходовать воды при раскачке последнего утфеля, поддерживать оптимальную температуру утфеля в кристаллизационной установке и при центрифугировании. Заводская меласса должна содержать воды не больше, чем нужно для получения нормальной мелассы.
Сумма мелассообразующих коэффициентов отдельных несахаров в нормальной мелассе в соответствии с их парциальной долей в общей массе несахаров выражается общим мелассообразующим коэффициентом, величина которого определяется по доброкачественности мелассы.
Например, в 100 кг сухих веществ мелассы доброкачественностью 59 % содержится 59 кг сахарозы и 41 кг несахаров. Тогда мелассообразующий коэффициент будет равен m=59/(100-59)=1,44, т. е. в данной мелассе 1 кг несахаров удерживает 1,44 кг сахарозы.
При одинаковом коэффициенте пересыщения сахарозы содержание сухих веществ, а следовательно, и вязкость в мелассе всегда значительно больше, чем в чистом растворе сахарозы. Поэтому и скорость кристаллизации сахарозы в мелассе в десятки раз меньше, чем в чистом растворе.
Таким образом, основными причинами мелассообразования являются: наличие воды, повышенная растворимость сахарозы в присутствии несахаров и высокая вязкость, затрудняющая центрифугирование последнего утфеля и вынуждающая прекращать кристаллизацию сахара в нем при определенных параметрах.
Состав мелассы. В зависимости от климатических, агротехнических условий выращивания и технологического режима переработки сахарной свеклы состав мелассы колеблется в следующих пределах (в % к ее массе): содержание сухих веществ 76—84; сахарозы 46—51; азота общего 1,5—1,8; бетаина 4—7; редуцирующих веществ 1,0—2,5; рафинозы 0,8— 1,2; молочной кислоты 4—6; уксусной и муравьиной кислот по 0,2—0,5; красящих веществ 4—8; золы 6—10 (в % к массе золы: К2O — 68; Na20 —12; СаО — 6; С12 — 10; SO3 — 2; SiO2 — 0,5; Р2О5 — 0,7; MgO — 0,5; Fe2O3 — 0,3), доброкачественность 56—62 %.
Из азотистых веществ в мелассе содержится около одной трети бетаина, остальное — аминокислоты (глутаминовая, аспарагиновая, ?_аминомасляная, серии, глицин, аланин, тирозин, лейцин, изолейцин, валин, глутамин, аспарагин). Из аминосоединений преобладает глутаминовая кислота и продукт ее превращения — пирролидонкарбоновая кислота. В общей массе азота мелассы содержание азота бетанна и глутаминовой кислоты составляет 40—70 %.
В мелассе имеются также микроэлементы: Al, Mg, Fe, Mn,. Сu, Sr, Si, содержание которых в 1 кг составляет по 80— 600 мг, a Ni, Со, Mo, Sn, Pb — не более 10 мг каждого.
Выход мелассы. Выход мелассы, составляющий обычно 4,5—5,5 % к массе переработанной свеклы, можно вычислить по производственным показателям.
Пример. Сахаристость свекловичной стружки 16 %, сумма потерь сахарозы (кроме содержания сахарозы в мелассе) 1 % к массе свеклы, доброкачественность очищенного сока 90,5 % и мелассы 58,5 %. содержание сахарозы в мелассе 47,4 %. Определить выход мелассы в % к массе свеклы.
Из 100 кг стружки в очищенный сок переходит сахарозы 16-1 = 15 кг.
В очищенном соке содержится несахаров n=15(100-90,5)/90,5 = 1,57 кг.
Мелассообразующий коэффициент равен m= 58,5/(100-58,5) = 1,41.
Содержание сахарозы в мелассе составит nm= 1,57-1,41 = 2,21 кг.
Поскольку содержание сахарозы в мелассе 47,4 %, то выход ее на 100 кг свеклы будет (2,21*100) /47,4=4,66 кг.
Использование мелассы. Для сахарного производства меласса является отходом, но для ряда отраслей пищевой и комбикормовой промышленности она служит ценным сырьем. Из оставшихся в мелассе сахаров брожением получают этиловый и бутиловый спирты, лимонную и молочную кислоты, глицерин, ацетон. В сусле, приготовленном из мелассы, выращивают хлебопекарные дрожжи. Мелассой сдабривают грубые корма для скота.
На производство этилового спирта расходуется до 70 % мелассы, на производство дрожжей и на корм скоту — по 10 %, остальное ее количество идет на выработку органических кислот.
Из 100 кг сахара, содержащегося в мелассе, получается 60 л этилового спирта. Выход прессованных дрожжей (с содержанием 25 % СВ) на 100 кг мелассы составляет 100 кг. Глицерина получают примерно 20 % к массе мелассы.