Заводка кристаллов
24-05-2017, 09:49
Особенностью пересыщенных растворов сахарозы является то, что образование центров кристаллизации в них происходит только при определенных условиях. Известно, что из прозрачного раствора сахарозы с коэффициентом пересыщения 2,0 в течение года не происходило выпадение кристаллов. Однако достаточно было в раствор попасть нескольким пылинкам, как начался процесс кристаллизации.
В производственных условиях заводка кристаллов проводится при помощи затравки, в качестве которой используют сахарную пудру или затравочную смесь.
Выбор оптимальных параметров заводки кристаллов (температура, величина коэффициента пересыщения) необходим для эффективного уваривания утфелей.
Важнейшим параметром при заводке кристаллов является величина коэффициента пересыщения.
Выше отмечалось, что между скоростью кристаллизации сахарозы и величиной коэффициента пересыщения имеется определенная взаимосвязь. Скорость кристаллизации с увеличением коэффициента пересыщения растет до определенного предела, а затем уменьшается. Это уменьшение связано с образованием новых центров кристаллизации. При этом, чем больше образуется новых центров кристаллизации, тем меньше скорость кристаллизации.
Из этого следует, что более быстрая варка утфеля будет достигнута, когда заводка проведена при максимальной скорости кристаллизации. То есть, в этом случае сахароза из пересыщенного раствора будет выкристаллизовываться на введенных кристаллах, а не выпадать в виде новых кристаллов. Кроме того, это будет способствовать образованию более равномерных кристаллов, то есть, получению сахара лучшего гранулометрического состава.
Наибольшая скорость образования центров кристаллизации наблюдается у раствора чистой сахарозы, но при большей величине коэффициента пересыщения (1,38), чем у нечистых растворов. Так, для сиропа с чистотой 92% величина максимума находится при ? = 1,22, a у сиропа с Ч = 82,3% - при ? = 1,15.
Количество образующихся центров кристаллизации при оптимальной величине коэффициента пересыщения в нечистых сахарных растворах в несколько раз (5...7) меньше, чем в чистом сахарном растворе.
Заводку кристаллов следует проводить на продукте (оттеке), имеющем максимально допустимую чистоту для утфеля данной кристаллизации - это обеспечивает более легкую заводку кристаллов.
В качестве затравочной смеси используют сахарную пудру или специально приготовленную затравочную смесь, содержащую мелкие кристаллы. Можно считать, особой разницы в применении указанных способов с технологической точки зрения нет. Дело в том, что частички сахарной пудры, представляющие собой обломки кристаллов сахарозы, вначале достраиваются до формы кристаллов, а затем происходит дальнейший их рост. Достраивание обломков идет при большой скорости кристаллизации. Поэтому эффективность обоих способов, с точки зрения влияния их на продолжительность уваривания утфелей, практически одинакова.
Приготовление же сахарной пудры проще, чем затравочной смеси с мельчайшими кристаллами.
Количество пудры, используемой в качестве затравки на 1 т готового утфеля, можно ориентировочно рассчитать из соотношения
где m - расход пудры на 1 т утфеля, кг; dn - средний диаметр частиц, мм;
dk - средний размер кристаллов сахара в готовом утфеле, мм.
Рекомендуемое количество сахарной пудры в качестве затравки, температура и концентрация сухих веществ сиропа (раствора) в момент заволки приведены в табл. 33.
Заводку кристаллов при уваривании утфеля I кристаллизации рекомендуется проводить в метастабильной области с величиной коэффициента пересыщения 1,0...1,2. При значениях коэффициента пересыщения 1,2...1,3 (средняя зона) хотя и не происходит самопроизвольное образование центров кристаллизации, но содержащиеся кристаллы катализируют образование новых кристаллов.
Заводку кристаллов при уваривании утфеля последней кристаллизации иногда проводят при величине коэффициента пересыщения 1,3...1,4. В этом случае используется раствор более низкой чистоты.
В производственных условиях заводка кристаллов проводится при помощи затравки, в качестве которой используют сахарную пудру или затравочную смесь.
Выбор оптимальных параметров заводки кристаллов (температура, величина коэффициента пересыщения) необходим для эффективного уваривания утфелей.
Важнейшим параметром при заводке кристаллов является величина коэффициента пересыщения.
Выше отмечалось, что между скоростью кристаллизации сахарозы и величиной коэффициента пересыщения имеется определенная взаимосвязь. Скорость кристаллизации с увеличением коэффициента пересыщения растет до определенного предела, а затем уменьшается. Это уменьшение связано с образованием новых центров кристаллизации. При этом, чем больше образуется новых центров кристаллизации, тем меньше скорость кристаллизации.
Из этого следует, что более быстрая варка утфеля будет достигнута, когда заводка проведена при максимальной скорости кристаллизации. То есть, в этом случае сахароза из пересыщенного раствора будет выкристаллизовываться на введенных кристаллах, а не выпадать в виде новых кристаллов. Кроме того, это будет способствовать образованию более равномерных кристаллов, то есть, получению сахара лучшего гранулометрического состава.
Наибольшая скорость образования центров кристаллизации наблюдается у раствора чистой сахарозы, но при большей величине коэффициента пересыщения (1,38), чем у нечистых растворов. Так, для сиропа с чистотой 92% величина максимума находится при ? = 1,22, a у сиропа с Ч = 82,3% - при ? = 1,15.
Количество образующихся центров кристаллизации при оптимальной величине коэффициента пересыщения в нечистых сахарных растворах в несколько раз (5...7) меньше, чем в чистом сахарном растворе.
Заводку кристаллов следует проводить на продукте (оттеке), имеющем максимально допустимую чистоту для утфеля данной кристаллизации - это обеспечивает более легкую заводку кристаллов.
В качестве затравочной смеси используют сахарную пудру или специально приготовленную затравочную смесь, содержащую мелкие кристаллы. Можно считать, особой разницы в применении указанных способов с технологической точки зрения нет. Дело в том, что частички сахарной пудры, представляющие собой обломки кристаллов сахарозы, вначале достраиваются до формы кристаллов, а затем происходит дальнейший их рост. Достраивание обломков идет при большой скорости кристаллизации. Поэтому эффективность обоих способов, с точки зрения влияния их на продолжительность уваривания утфелей, практически одинакова.
Приготовление же сахарной пудры проще, чем затравочной смеси с мельчайшими кристаллами.
Количество пудры, используемой в качестве затравки на 1 т готового утфеля, можно ориентировочно рассчитать из соотношения
где m - расход пудры на 1 т утфеля, кг; dn - средний диаметр частиц, мм;
dk - средний размер кристаллов сахара в готовом утфеле, мм.
Рекомендуемое количество сахарной пудры в качестве затравки, температура и концентрация сухих веществ сиропа (раствора) в момент заволки приведены в табл. 33.
Заводку кристаллов при уваривании утфеля I кристаллизации рекомендуется проводить в метастабильной области с величиной коэффициента пересыщения 1,0...1,2. При значениях коэффициента пересыщения 1,2...1,3 (средняя зона) хотя и не происходит самопроизвольное образование центров кристаллизации, но содержащиеся кристаллы катализируют образование новых кристаллов.
Заводку кристаллов при уваривании утфеля последней кристаллизации иногда проводят при величине коэффициента пересыщения 1,3...1,4. В этом случае используется раствор более низкой чистоты.