Определение количества прессованного жома
24-05-2017, 13:34
Количество прессованного жома при одинаковой концентрации СВ прессованного жома зависит от двух факторов:
• качества перерабатываемой свеклы (точнее, содержания мякоти в свекле);
• потерь сухих веществ при прессовании жома.
Рассмотрим влияние этих двух факторов на выход прессованного жома.
Влияние мякоти. Известно, что содержание мякоти в свекле связано с ее сахаристостью. Обычно чем она выше, тем больше и содержание мякоти в свекле. Такая закономерность вытекает из морфологического строения корнеплода сахарной свеклы: чем выше ее сахаристость, тем больше на поперечном разрезе корнеплода концентрических колец, представляющих собой сосудисто-волокнистые пучки, состоящие из клетчатки, пектиновых веществ, т. е. основных компонентов мякоти.
Согласно исследованиям, выполненным в Чехии, между содержанием мякоти (Мс) в свекле и сахаристостью свеклы имеется зависимость:
где Мс - содержание мякоти в свекле, %; СХс - сахаристость свеклы.
Содержание мякоти в свекле с различной величиной сахаристости, рассчитанное по уравнению (33), приведено ниже:
Содержание мякоти в свекле, кроме се сахаристости, зависит от сорта свеклы, климатических условий ее возделывания и т. д. Поэтому более точное содержание мякоти в свекле может быть определено непосредственным анализом. Известно, содержание мякоти в свекле при вегетации ее в засушливые годы выше, и меньше - в дождливые. Естественно, это сказывается и на выходе жома. Так, например, по имеющимся данным, выход жома с СВ = 8,0% в Чехии за последние десять лет колебался от 63 до 68,1% к массе свеклы.
Экстрагирование, проводимое при оптимальных параметрах, и прессование жома могут оказывать небольшое влияние на выход жома при условии, что мезга диффузионного сока и жомопрессовой воды задерживается на мезголовушках, а жомопрессоавая вода возвращается на диффузию.
Выход жома снижается при проведении процесса экстрагирования при повышенной температуре, в течение более длительного времени и при применении щелочной воды для обессахаривания стружки вследствие повышенного разложения протопектина. Кроме того, выход жома снижается и при большой откачке в стремлении получить жом с низким содержанием сахара.
Для определения количества жома (без учета потерь сухих веществ при прессовании) с содержанием сухих веществ 8 % в зависимости от содержания мякоти в свекле чешскими специалистами было предложено уравнение:
где Вж - количество жома с содержанием сухих веществ 8%; Мс - содержание мякоти в свекле, %.
Рассчитанные по уравнению (34) величины выхода жома с СВ = 8% в зависимости от содержания мякоти в свекле приведены в табл. 55. В этой же таблице для сравнения приведены известные данные Классена.
Из данных табл. 55 видно, что величины выхода жома, рассчитанные по уравнению (34), отличаются незначительно отданных Классена, приведенных в этой же таблице.
Выход жома (сырого и прессованного) при одинаковой величине содержания мякоти в свекле и сухих веществ в нем зависит от содержания сахара в нем. Об этом свидетельствуют приведенные ниже данные выхода жома (с СВ = 8% и содержанием мякоти в свекле 4%) в зависимости от содержания сахара в нем (без учета потерь при прессовании):
В процессе прессования жома происходит частичная потеря его сухих веществ за счет перехода их в жомопрессовую воду. Величина этих потерь возрастает с увеличением степени отжатия жома, т. е. прессования до более высокой величины содержания сухих веществ в нем.
По данным ряда авторов, при прессовании жома до СВ = 12% потери сухих веществ колеблются от 0,2 до 0,65% к массе свеклы. При прессовании же до более высокой концентрации СВ жома потери возрастают.
Для определения потерь массы жома при прессовании И. Ваврухом предложено уравнение:
Величины выхода с учетом потерь сухих веществ при прессовании жома до различных значений СВ прессованного жома в зависимости от содержания мякоти в свекле приведены в табл. 56.
Из данных табл. 56 следует, что выход прессованного жома (с учетом потерь) при одинаковом содержании в нем сухих веществ зависит от содержания мякоти в свекле. При этом, чем больше содержится мякоти в свекле, тем выше выход жома.
Поскольку содержание мякоти в свекле влияет на выход прессованного жома, то при одинаковом содержании сахара в нем потери сахара в жоме будут зависеть от количества последнего. Подтверждением этого служат рассматриваемые ниже два примера.
В этих примерах жом с одинаковой величиной СВ = 8%, но полученным из свеклы с различным содержанием мякоти 4 и 5%, прессуют до СВ = 12%. Пусть потери сахара в жоме в обоих случаях будут одинаковыми и равны 0,4% к массе свеклы.
Пример 1. Содержание мякоти в свекле 4,0%. При этом количество сырого жома (Всж) равно 56,12%, а прессованного Впж с СВ = 12% равно 36,3%.
Содержание сахара в прессованном жоме при величине потерь 0,4 % к массе свеклы равно:
Количество жидкой фазы в прессованном жоме равно
36,3 - 4,0 = 32,3 кг. В одной части жидкой фазы содержится 0,4/32,3 = 0,01238 кг сахара.
Количество жомопрессовой воды равно
56,12- 36,3= 19,82 кг. Количество сахара в жомопрессовой воде
19,82 • 0,01238 = 0,25 кг.
Суммарное количество в прессованном жоме и жомопрессовой воде равно 0,4 + 0,25 = 0,65 кг. Это количество сахара соответствует содержанию сахара в сыром жоме:
Пример 2. При содержании СВс = 8,0 и мякоти 5,0% Всж = 70,16 (см. табл. 56), а при СВпж = 12,0% Впж = 45,37%.
Аналогичным образом, как и в примере 1, найдем СХсж = 0,93%, а СХПЖ = 0,88%.
Анализ полученных данных показывает, что если выдерживать параметры содержания сахара в сыром и прессованном жоме в обоих случаях таким же, как в первом варианте, то для свеклы с содержанием мякоти 5,0%, потери сахара в прессованном жоме составят:
т. е. они будут на 0,1% выше.
Из этих данных следует, что при определении содержания сахара в прессованном и сыром жоме необходимо учитывать содержание мякоти в свекле и с учетом этой величины определять выход жома и проводить соответствующие расчеты.
Если разница в количестве жома без учета и с учетом потерь сухих веществ при прессовании оказывает не столь уж значительное влияние на величину потерь сахара в жоме, то ее влияние на выход сухого жома будет гораздо существеннее.
Так, для примера 1 количества сухих веществ в жоме без учета потерь равно 0,01 • 38 • 12 = 4,56 кг, а с учетом 0,01 • 36,3 • 12 = 4,35 кг; в примере 2 соответственно 0,01 • 47 • 12 = 5,64 и 0,01 • 45,39 • 12 = 5,45 кг.
Количество высушенного жома с влажностью 12% (без учета потерь при сушке) в указанных примерах составит:
при содержании мякоти в свекле 4% без учета потерь при прессовании:
или 0,24 на 100 кг свеклы, что на 4,86% выше в случае, если не учитывается величина потерь сухих веществ при прессовании. Для жома, полученного из свеклы с содержанием мякоти 5,0%. эта разница несколько меньше - 3,4%, но все же значительная.
Оперативный контроль потерь сахара в жоме можно проводить на основании данных выхода прессованного жома в % к массе свеклы (при возврате жомопрессовой воды) и содержания сахара в прессованном жоме, приведенных в «Инструкции по химико-техническому контролю и учету сахарного производства» (ВНИИСП. Киев, 1983, табл. 15). Недостатком данной таблицы является то, что в ней выход прессованного жома дается без учета потерь сухих веществ при прессовании. Вследствие этого величины выхода прессованного жома, определенные с учетом потерь и без учета потерь при прессовании, несколько отличаются.
Так, для примера 1 Впж с учетом потерь (табл. 57) равен 36,3%, а без учета - 38,0%. Соответственно для примера 2 45,39% и 47,0%. То есть без учета потерь при прессовании выход прессованного жома выше. Вследствие этого при том же содержании сахара в прессованном жоме, что и в примерах 1 и 2, потери сахара в прессованном жоме, определенные по Инструкции, составят для примера 1 - 0,01 • 38,0 • 1,1 =0,42%, а для примера 2 - 0,01 • 47,0 • 0,9 = 0,42%,. т. е. в этом случае они несколько выше.
С увеличением содержания сухих веществ в прессованном жоме, т. е. степени прессования, растут потери при прессовании и уменьшается выход прессованного жома, а вследствие этого растет и разница в величинах выхода прессованного жома. Из-за этого соответственно и снижается точность контроля потерь сахара.
Анализ приведенных выше данных свидетельствует, что при прессование жома и возврате жомопревссовой воды можно иметь в выходящем из диффузионной установки (сыром) жоме более высокое содержание сахара, что позволяет уменьшить потери в жоме или снизить откачку сока.
Данные влияния степени прессования и содержания сахара в прессованном жоме на потери сахара в жоме, полученные на основании данных «Инструкции по химико-технологическому контролю и учету производства» при содержании мякоти в свекле 4,0%, приведены в табл. 57.
Из этих данных следует, что чем выше концентрация сухих веществ в прессованном жоме, т. е. чем больше степень прессования жома, тем меньших потерь сахара можно достичь в жоме.
Работа с прессованием жома и возвратом жомопрессовой воды позволяет иметь нормативные потери сахара в жоме с меньшей откачкой сока. При этом снижение величины откачки тем больше, чем выше степень прессования жома, т. е. величина СВ прессованного жома. Это видно изданных, приведенных в табл. 58.
Из анализа данных при работе с прессованием жома и возвратом жомопрессовой воды следует, что с повышением степени прессования и возвратом жомопрессовой воды можно работать:
• с меньшими потерями сахара в жоме при тех же откачках;
• при тех же потерях сахара в жоме работать с меньшими величинами откачки.
• качества перерабатываемой свеклы (точнее, содержания мякоти в свекле);
• потерь сухих веществ при прессовании жома.
Рассмотрим влияние этих двух факторов на выход прессованного жома.
Влияние мякоти. Известно, что содержание мякоти в свекле связано с ее сахаристостью. Обычно чем она выше, тем больше и содержание мякоти в свекле. Такая закономерность вытекает из морфологического строения корнеплода сахарной свеклы: чем выше ее сахаристость, тем больше на поперечном разрезе корнеплода концентрических колец, представляющих собой сосудисто-волокнистые пучки, состоящие из клетчатки, пектиновых веществ, т. е. основных компонентов мякоти.
Согласно исследованиям, выполненным в Чехии, между содержанием мякоти (Мс) в свекле и сахаристостью свеклы имеется зависимость:
где Мс - содержание мякоти в свекле, %; СХс - сахаристость свеклы.
Содержание мякоти в свекле с различной величиной сахаристости, рассчитанное по уравнению (33), приведено ниже:
Содержание мякоти в свекле, кроме се сахаристости, зависит от сорта свеклы, климатических условий ее возделывания и т. д. Поэтому более точное содержание мякоти в свекле может быть определено непосредственным анализом. Известно, содержание мякоти в свекле при вегетации ее в засушливые годы выше, и меньше - в дождливые. Естественно, это сказывается и на выходе жома. Так, например, по имеющимся данным, выход жома с СВ = 8,0% в Чехии за последние десять лет колебался от 63 до 68,1% к массе свеклы.
Экстрагирование, проводимое при оптимальных параметрах, и прессование жома могут оказывать небольшое влияние на выход жома при условии, что мезга диффузионного сока и жомопрессовой воды задерживается на мезголовушках, а жомопрессоавая вода возвращается на диффузию.
Выход жома снижается при проведении процесса экстрагирования при повышенной температуре, в течение более длительного времени и при применении щелочной воды для обессахаривания стружки вследствие повышенного разложения протопектина. Кроме того, выход жома снижается и при большой откачке в стремлении получить жом с низким содержанием сахара.
Для определения количества жома (без учета потерь сухих веществ при прессовании) с содержанием сухих веществ 8 % в зависимости от содержания мякоти в свекле чешскими специалистами было предложено уравнение:
где Вж - количество жома с содержанием сухих веществ 8%; Мс - содержание мякоти в свекле, %.
Рассчитанные по уравнению (34) величины выхода жома с СВ = 8% в зависимости от содержания мякоти в свекле приведены в табл. 55. В этой же таблице для сравнения приведены известные данные Классена.
Из данных табл. 55 видно, что величины выхода жома, рассчитанные по уравнению (34), отличаются незначительно отданных Классена, приведенных в этой же таблице.
Выход жома (сырого и прессованного) при одинаковой величине содержания мякоти в свекле и сухих веществ в нем зависит от содержания сахара в нем. Об этом свидетельствуют приведенные ниже данные выхода жома (с СВ = 8% и содержанием мякоти в свекле 4%) в зависимости от содержания сахара в нем (без учета потерь при прессовании):
В процессе прессования жома происходит частичная потеря его сухих веществ за счет перехода их в жомопрессовую воду. Величина этих потерь возрастает с увеличением степени отжатия жома, т. е. прессования до более высокой величины содержания сухих веществ в нем.
По данным ряда авторов, при прессовании жома до СВ = 12% потери сухих веществ колеблются от 0,2 до 0,65% к массе свеклы. При прессовании же до более высокой концентрации СВ жома потери возрастают.
Для определения потерь массы жома при прессовании И. Ваврухом предложено уравнение:
Величины выхода с учетом потерь сухих веществ при прессовании жома до различных значений СВ прессованного жома в зависимости от содержания мякоти в свекле приведены в табл. 56.
Из данных табл. 56 следует, что выход прессованного жома (с учетом потерь) при одинаковом содержании в нем сухих веществ зависит от содержания мякоти в свекле. При этом, чем больше содержится мякоти в свекле, тем выше выход жома.
Поскольку содержание мякоти в свекле влияет на выход прессованного жома, то при одинаковом содержании сахара в нем потери сахара в жоме будут зависеть от количества последнего. Подтверждением этого служат рассматриваемые ниже два примера.
В этих примерах жом с одинаковой величиной СВ = 8%, но полученным из свеклы с различным содержанием мякоти 4 и 5%, прессуют до СВ = 12%. Пусть потери сахара в жоме в обоих случаях будут одинаковыми и равны 0,4% к массе свеклы.
Пример 1. Содержание мякоти в свекле 4,0%. При этом количество сырого жома (Всж) равно 56,12%, а прессованного Впж с СВ = 12% равно 36,3%.
Содержание сахара в прессованном жоме при величине потерь 0,4 % к массе свеклы равно:
Количество жидкой фазы в прессованном жоме равно
36,3 - 4,0 = 32,3 кг. В одной части жидкой фазы содержится 0,4/32,3 = 0,01238 кг сахара.
Количество жомопрессовой воды равно
56,12- 36,3= 19,82 кг. Количество сахара в жомопрессовой воде
19,82 • 0,01238 = 0,25 кг.
Суммарное количество в прессованном жоме и жомопрессовой воде равно 0,4 + 0,25 = 0,65 кг. Это количество сахара соответствует содержанию сахара в сыром жоме:
Пример 2. При содержании СВс = 8,0 и мякоти 5,0% Всж = 70,16 (см. табл. 56), а при СВпж = 12,0% Впж = 45,37%.
Аналогичным образом, как и в примере 1, найдем СХсж = 0,93%, а СХПЖ = 0,88%.
Анализ полученных данных показывает, что если выдерживать параметры содержания сахара в сыром и прессованном жоме в обоих случаях таким же, как в первом варианте, то для свеклы с содержанием мякоти 5,0%, потери сахара в прессованном жоме составят:
т. е. они будут на 0,1% выше.
Из этих данных следует, что при определении содержания сахара в прессованном и сыром жоме необходимо учитывать содержание мякоти в свекле и с учетом этой величины определять выход жома и проводить соответствующие расчеты.
Если разница в количестве жома без учета и с учетом потерь сухих веществ при прессовании оказывает не столь уж значительное влияние на величину потерь сахара в жоме, то ее влияние на выход сухого жома будет гораздо существеннее.
Так, для примера 1 количества сухих веществ в жоме без учета потерь равно 0,01 • 38 • 12 = 4,56 кг, а с учетом 0,01 • 36,3 • 12 = 4,35 кг; в примере 2 соответственно 0,01 • 47 • 12 = 5,64 и 0,01 • 45,39 • 12 = 5,45 кг.
Количество высушенного жома с влажностью 12% (без учета потерь при сушке) в указанных примерах составит:
при содержании мякоти в свекле 4% без учета потерь при прессовании:
или 0,24 на 100 кг свеклы, что на 4,86% выше в случае, если не учитывается величина потерь сухих веществ при прессовании. Для жома, полученного из свеклы с содержанием мякоти 5,0%. эта разница несколько меньше - 3,4%, но все же значительная.
Оперативный контроль потерь сахара в жоме можно проводить на основании данных выхода прессованного жома в % к массе свеклы (при возврате жомопрессовой воды) и содержания сахара в прессованном жоме, приведенных в «Инструкции по химико-техническому контролю и учету сахарного производства» (ВНИИСП. Киев, 1983, табл. 15). Недостатком данной таблицы является то, что в ней выход прессованного жома дается без учета потерь сухих веществ при прессовании. Вследствие этого величины выхода прессованного жома, определенные с учетом потерь и без учета потерь при прессовании, несколько отличаются.
Так, для примера 1 Впж с учетом потерь (табл. 57) равен 36,3%, а без учета - 38,0%. Соответственно для примера 2 45,39% и 47,0%. То есть без учета потерь при прессовании выход прессованного жома выше. Вследствие этого при том же содержании сахара в прессованном жоме, что и в примерах 1 и 2, потери сахара в прессованном жоме, определенные по Инструкции, составят для примера 1 - 0,01 • 38,0 • 1,1 =0,42%, а для примера 2 - 0,01 • 47,0 • 0,9 = 0,42%,. т. е. в этом случае они несколько выше.
С увеличением содержания сухих веществ в прессованном жоме, т. е. степени прессования, растут потери при прессовании и уменьшается выход прессованного жома, а вследствие этого растет и разница в величинах выхода прессованного жома. Из-за этого соответственно и снижается точность контроля потерь сахара.
Анализ приведенных выше данных свидетельствует, что при прессование жома и возврате жомопревссовой воды можно иметь в выходящем из диффузионной установки (сыром) жоме более высокое содержание сахара, что позволяет уменьшить потери в жоме или снизить откачку сока.
Данные влияния степени прессования и содержания сахара в прессованном жоме на потери сахара в жоме, полученные на основании данных «Инструкции по химико-технологическому контролю и учету производства» при содержании мякоти в свекле 4,0%, приведены в табл. 57.
Из этих данных следует, что чем выше концентрация сухих веществ в прессованном жоме, т. е. чем больше степень прессования жома, тем меньших потерь сахара можно достичь в жоме.
Работа с прессованием жома и возвратом жомопрессовой воды позволяет иметь нормативные потери сахара в жоме с меньшей откачкой сока. При этом снижение величины откачки тем больше, чем выше степень прессования жома, т. е. величина СВ прессованного жома. Это видно изданных, приведенных в табл. 58.
Из анализа данных при работе с прессованием жома и возвратом жомопрессовой воды следует, что с повышением степени прессования и возвратом жомопрессовой воды можно работать:
• с меньшими потерями сахара в жоме при тех же откачках;
• при тех же потерях сахара в жоме работать с меньшими величинами откачки.