BG60592B1 - Raw sugar and method for its production from sugar-beet - Google Patents

Abstract

By the method, the sugar beet components are used optimally. A new, special raw sugar, white sugar and a byproduct molasses which has a long storage life, and dry beet cuts, are produced. The method is effected in several stages, first juice for the manufacture of white sugar is initially produced, followed by second juice for the manufacture of the special raw sugar, and then - third juice for the manufacture of white sugar.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретението се отнася до сурова захар и метод за получаването й от захарно цвекло.The invention relates to raw sugar and a method for its production from sugar beet.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

От захарно цвекло се произвеждат от една страна рафинирани продукти с висока чистота, като бяла захар, и от друга страна-изцяло непречистени цвеклови сиропи.Sugar beets produce high-purity refined products, such as white sugar, and wholly unrefined beet syrups.

Бялата захар, която се получава чрез пречистване на сок с варно мляко и последваща кристализация за отделяне на незахарните вещества, има добра трайност при съхранение, широка област на приложение и именно такава чистота, каквато се изисква от специалистите по физиология на храненето за този продукт.The white sugar, which is obtained by purifying the juice with lime milk and subsequent crystallization to separate the non-sugars, has a good shelf life, a wide field of application and precisely the purity required by nutrition physiologists for this product.

Захарният сироп, който се получава чрез загряване на захарното цвекло и сгъстяване на получения сок, се цени от някои консуматори поради съдържанието на незахарни вещества. При получаването на този тъмнокафяв сироп чрез поддържането на висока температура за по-дълго време се постига целево разлагане на захарозата на глюкоза и фруктоза. След това сиропът не е годен за кристализация и също така не може да бъде превърнат в по-добре усвояем продукт.Sugar syrup, which is obtained by heating the sugar beet and thickening the resulting juice, is appreciated by some consumers due to its non-sugar content. By producing this dark brown syrup, maintaining glucose and fructose sucrose for a long time by maintaining a high temperature for a long time. Thereafter, the syrup is not suitable for crystallization and also cannot be converted into a better digestible product.

В немски патент 806 825 е описан метод за получаване от захарно цвекло на захарен сироп с високо пектиново съдържание и висок добив на сироп. Цвекловият сироп не трябва да съдържа кристали, тъй като е известно, че той се използва за намазване върху хлебни изделия. Затова чрез термично разлагане на пектина се образува киселина и чрез тази киселина захарозата се разлага по равно на глюкоза и фруктоза. Тази цел може да се постигне чрез вариране на параметрите на процеса, като например времето за обработка с пара, температурата на обработката с пара и броя на етапите на процеса. В посочения патент е описан двуетапен метод, при който необходимото превръщане на пектина се включва преди втория етап на пресуване, т.е. осъществява се целенасочено.German patent 806 825 discloses a method for producing sugar beet with high pectin content and high syrup yield. Beet syrup should not contain crystals, as it is known that it is used for spreading on bakery products. Therefore, by thermal decomposition of pectin, acid is formed and through this acid sucrose is decomposed equal to glucose and fructose. This objective can be achieved by varying process parameters such as steam treatment time, steam treatment temperature, and number of process steps. The said patent describes a two-step process in which the necessary conversion of pectin is included before the second compression step, i. it is carried out purposefully.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретението предлага многоетапен метод за получаване на специална сурова захар и бяла захар от захарно цвекло. Новата специална сурова захар е прахообразна, усвоява се добре и съдържа основните ингредиенти на захарното цвекло.The invention provides a multi-step process for the preparation of special raw sugar and white beet sugar. The new special raw sugar is powdered, well digested and contains the main ingredients of sugar beet.

По метода съгласно изобретението от захарното цвекло се получава най-напред един първи сок за производството на бяла захар, след това втори сок за производството на новата специална сурова захар и след това трети сок за производството на бяла захар. Първият етап на метода е необходим, тъй като захарното цвекло съдържа някои нежелани примеси, като вещества с горчив вкус, с неприятен мирис и ензими, които развалят вкуса на специалната сурова захар. При производството на бяла захар тези вещества не пречат, тъй като се утаяват при пречистването на захарния сок с варно мляко. Значителна част от тези вещества се намира в получения първи сок с повишена концентрация. Само полученият след това втори сок е подходящ за получаването на специалната сурова захар. Получаването на трети сок в следващ след това трети етап се използва за добиване на захар поради икономически причини /оптимално използване на суровината/.According to the process according to the invention, sugar beet first produces the first juice for the production of white sugar, then the second juice for the production of new special raw sugar and then the third juice for the production of white sugar. The first step of the method is necessary because the sugar beet contains some undesirable impurities, such as bitter taste, unpleasant odor and enzymes that spoil the taste of special raw sugar. In the production of white sugar, these substances do not interfere, as they precipitate during the purification of the sugar juice with boiling milk. A considerable part of these substances is found in the first juice of high concentration obtained. Only the second juice obtained afterwards is suitable for the production of the special raw sugar. Obtaining a third juice in a subsequent stage is then used to extract sugar for economic reasons (optimum use of the raw material).

За получаването на първия сок за производство на бяла захар захарното цвекло се измива и раздробява и част от получените цвеклови резанки се загряват, за предпочитане в непрекъснато функциониращо устройство за бланширане, чрез бързо загряване с пара до температура от 70 до 90°С.To obtain the first juice for the production of white sugar, the sugar beet is washed and crushed and some of the resulting beet slices are heated, preferably in a continuously functioning blanching device, by rapid heating with steam to a temperature of from 70 to 90 ° C.

Времето за бланширане се определя така, че напускащите устройството за бланширане цвеклови резанки да не бъдат оцветени в тъмно.The blanching time is determined so that the beetroot leaves leaving the blanching device are not colored in the dark.

Времето за бланширане е най-малко 40 s. Цвекловите резанки след бланширането се екстрахират за получаването на сок за специална сурова захар или се пресуват.The blanching time is at least 40 s. After blanching, the beet slices are extracted to produce juice for special raw sugar or pressed.

Полученият при екстрахирането или пресуването на бланшираните цвеклови резанки остатък, се преработва до сухи цвеклови резанки и до друг сок за производството на бяла захар.The residue obtained from the extraction or pressing of the blanched beet pulp is processed to dry beet pulp and other juice to produce white sugar.

Полученият при преработката на остатъка сок и първият сок се преработват заедно като смесен сок в бяла захар и меласа.The juice obtained during the processing of the residue and the first juice are processed together as a mixed juice into white sugar and molasses.

По метода съгласно изобретението захарно цвекло или получени чрез обелване, насичане или разрязване части от него, по-нататък наричани накратко цвекло, се измиват и след това за предпочитане се нарязват на дребно. Цвекловите резанки се въвеждат след това в непрекъснато работещо съоръжение на бланширане и чрез директно нагряване с пара бързо повишават температурата си до около 70 до 90°С. При това се получава кондензат, в който са разтворени ингредиентите на захарното цвекло-първият сок /сироп 1 или бульон/. Съдържащите се в него нежелани за специалната сурова захар вещества се подават за производство на бяла захар по класическа схема и в рамките на пречистването с варно мляко на сиропа се разрушават, респективно отделят, чрез утаяване.According to the method according to the invention, the sugar beet or parts thereof, hereinafter called beet, obtained by peeling, chopping or cutting, are washed and then preferably cut into small pieces. The beet slices are then introduced into a continuous blanching facility and, by direct steam heating, rapidly raise their temperature to about 70 to 90 ° C. This produces a condensate in which the ingredients of the sugar beet-first juice (syrup 1 or broth) are dissolved. The undesirable substances contained in the special raw sugar contained therein are submitted for the production of white sugar according to the classical scheme and, in the course of the boiling milk syrup purification, are destroyed, respectively separated, by precipitation.

Времето за бланширане се контролира с цел инактивиране на фенолоксидазата така, че напускащият съоръжението за бланширане нарязан материал да не бъде оцветен в тъмно. При време за бланширане от около 40 s се предотвратяват оцветяването след загряването с пара. При такова кратко нагряване се постига високо съдържание на захароза и други ценни съставки на захарното цвекло /например витамини/ и се преустановява инвертирането, с което се създават предпоставки за получаването на много ценния сух продукт.The blanching time is controlled in order to inactivate the phenoloxidase so that leaving the blanching equipment is not colored in the dark. A blanching time of about 40 s prevents staining after steam heating. Such short heating results in a high content of sucrose and other valuable components of the sugar beet (for example, vitamins) and stops the inversion, which creates the preconditions for the production of the very valuable dry product.

Освен това при избраните условия за бланширане и обработка на цвекловите резанки се запазва структурата на резанките, което за следващия етап на процеса-получаването на сок 2 за производството на специалната сурова захар, е особено важно.In addition, under the selected conditions for the blanching and processing of beet slices, the structure of the slices is preserved, which is especially important for the next stage of the process of obtaining juice 2 for the production of special raw sugar.

При това второ получаване на сок структурата на цвекловите резанки следва да остане непроменена за следващото трето добиване на сок.In this second juice production, the structure of the beet slices should remain unchanged for the next third juice production.

От остатъка след второто получаване на сок, се получава след това трети сок /сок 3/. За целта може да се използва или пресуване след добавяне на вода или обикновена екстракция. Съдържанието на остатъчна захар след приключването му, трябва да се редуцира приблизително до нула.From the residue after the second juice production, a third juice (juice 3) is then obtained. For this purpose either pressing after addition of water or ordinary extraction may be used. The residual sugar content after its completion should be reduced to approximately zero.

Сокове 1 и 3 се събират и се подлагат на класическо пречистване с варно мляко. След това смесеният сок, получен от сок 1 и сок 3, се сгъстява и чрез кристализация се получава бяла захар.Juices 1 and 3 are collected and subjected to classical purification with lime milk. The mixed juice obtained from juice 1 and juice 3 is then concentrated and white sugar is obtained by crystallization.

Предназначеният за производството на специална сурова захар сок 2, може да се сгъсти без добавки, тъй като съдържащите се в захарното цвекло пенообразуващи сапонини се съдържат в значителна степен в сок 1. В значителна степен е намалена също склонността към образуване на отлагания при сок 2. Този сок се концентрира предимно по многоетапен метод до концентрат със 76-70 % сухо вещество. При увеличаване на концентрацията по време на сгъстяването отделените твърди съставки се отстраняват. Това се осъществява предимно чрез сепариране при 35-45 % сухо вещество.Designed for the production of special raw sugar juice 2, it can be thickened without additives, since the foaming saponins contained in the sugar beet are substantially contained in juice 1. The tendency to form deposits in juice 2 is also significantly reduced. This juice is preferably concentrated by a multi-step process to a concentrate of 76-70% dry matter. As concentration increases during compaction, the separated solids are removed. This is accomplished mainly by separation of 35-45% dry matter.

Полученият сироп може да се съхрани в резервоар при съблюдаване на съответни предписания за съхраняване на гъсти сиропи.The resulting syrup may be stored in a container, subject to appropriate prescriptions for the storage of thick syrups.

Отделеният за производство на специална сурова захар сироп може да се преработи с подходящ метод за сушене, като например вакуумно сушене, сушене чрез разпръскване или замразяване, до сух продукт.The dedicated raw sugar syrup production can be processed by a suitable drying method, such as vacuum drying, spray drying or freezing, to a dry product.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE FIGURES Attached

Предлаганият метод се пояснява по-подробно с приложените фигури от които:The proposed method is explained in more detail with the attached figures, of which:

фигура 1 представлява обща схема на метода;Figure 1 is a general diagram of the method;

фигура 2 - схема на метода и баланс на количествата към пример 1;Figure 2 is a diagram of the method and balance of quantities of Example 1;

фигура 3 - схема на метода и баланс на количествата към пример 2.Figure 3 is a diagram of the method and balance of quantities of Example 2.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Практическото осъществяване на метода съгласно изобретението се изяснява по-подробно чрез следните примерни изпълнения. В примерите се изхожда винаги от 100 t захарно цвекло и всички количествени данни са отнесени към това количество на захарното цвекло. Така целевите продукти /бяла захар и специална сурова захар/ се получават “в % от захарното цвекло”-употребяван параметър в технологията на захарното производство.The practical implementation of the method according to the invention is further clarified by the following exemplary embodiments. In the examples, 100 t of sugar beet is always obtained, and all quantitative data refer to that amount of sugar beet. Thus, the target products / white sugar and special raw sugar / are obtained "in% of sugar beet" - a commonly used parameter in sugar production technology.

Пример 1. В този пример се произвеждат приблизително еднакви количества от бяла захар и специална сурова захар.Example 1. In this example, approximately equal amounts of white sugar and special raw sugar are produced.

lOOt захарно цвекло с 25,0 % сухо вещество, съдържание на захар 18,4 % и 4,7 % утаени вещества и средна температура 10°С, се нарязват и чрез пара се загряват в продължение на 1 min до 85°С. При това се получават 18,89 t сок със сухо вещество 16,4 % и 14,1 % захарно съдържание; чистотата на този сироп е 86,4 %. В бланшираните резанки остават 21,86 t сухо вещество и 15, 7 t захар. От тези резанки чрез пресуване се добива втори сок /сок 2/, който съдържа 9,74 t от разтворимо сухо вещество и 8,861 захар. Този сок се концентрира. При това чрез сепариране се отделя около 1 % утайка и се подава за производството на бяла захар. Сиропът се суши до получаване на специална сурова захар. Получават се 9,9 t специална сурова захар.10Ot sugar beet with 25.0% dry matter, sugar content 18.4% and 4.7% precipitates and average temperature 10 ° C are cut and steam heated for 1 min to 85 ° C. This gives 18.89 t of juice with a dry matter content of 16.4% and 14.1% sugar content; the purity of this syrup is 86.4%. 21.86 tonnes of dry matter and 15.7 tonnes of sugar remain in the blanched slices. From these slices, a second juice (juice 2) is obtained by pressing, containing 9.74 t of soluble dry matter and 8.861 sugar. This juice is concentrated. Separation removes about 1% of the precipitate and feeds it to produce white sugar. The syrup is dried until special raw sugar is obtained. 9.9 t of special crude sugar is obtained.

Полученият в този пример при производството на специална сурова захар остатъчен материал за пресуване се екстрахира по известен от нивото на техниката метод, като загубите от екстрахирането са 0,25 t захар. Получаваният за производството на бяла захар смесен сироп /сок 1+2/ съдържа 10,25 t сухо вещество и 9,35 t захар. След отстраняването на 0,271 незахарни вещества чрез пречистване на сиропа с варно мляко, сгъстяване и кристализация, при чистота на меласата 62,5 % и съдържание на сухо вещество в меласата 80 %, се получават следните количества 8,3 t бяла захар и 2,1 t меласа с 50 %-но захарно съдържание. Екстрахираните, пресувани цвеклови резанки се сушат по известен начин самостоятелно или заедно с част от меласата.The residual pressing material obtained in the production of the special raw sugar is extracted by a method known in the art, with the extraction losses being 0.25 t of sugar. The mixed sugar syrup (juice 1 + 2) obtained for the production of white sugar contains 10.25 t of dry matter and 9.35 t of sugar. Removal of 0.271 non-sugars by purification of lime syrup, thickening and crystallization, at a molasses purity of 62.5% and a dry matter content of 80%, yields the following quantities of 8.3 t white sugar and 2.1 t molasses with 50% sugar content. The extracted, pressed beetroot slices are dried in a known manner on their own or together with some of the molasses.

Цялостната схема на метода заедно с баланса на количествата е представена на фиг.2.The complete scheme of the method together with the balance of quantities is presented in Fig. 2.

Полученият при изсушаването краен продукт има например следните показатели /за 100 g продукт/:The final product obtained from drying, for example, has the following characteristics / per 100 g of product /:

Съдържание на сухо вещество Dry matter content 97,5 g 97.5 g Захароза Sucrose 88,6 g 88,6 g Незахарни вещества Non-sugary substances 8,9 g 8,9 g Инвертна захар Sugar invert 1,4 g 1.4 g Пепел Ash 2,7 g 2.7 g Калий Potassium 840 mg 840 mg Натрий Sodium 90 mg 90 mg Калций Calcium 20 mg 20 mg Магнезий Magnesium 120 mg 120 mg Желязо Iron 6 mg 6 mg Цинк Zinc 1,5 mg 1.5 mg

Аминокиселини /свободни/ 270 mgAmino acids / free / 270 mg

Витамин В 1,5 mgVitamin B 1.5 mg

Използваните на фиг.2 и 3 съкращения имат следните значения: М - обща маса, Т суха маса, Z - захарна маса, NZ - незахарна маса, TS % - съдържание на сухо вещество, Z % - захарно съдържание, МК % - съдържание на утаени вещества и Q означава Z/Т х 100.The abbreviations used in Figures 2 and 3 have the following meanings: M - total mass, T dry mass, Z - sugar mass, NZ - non-sugar mass, TS% - dry matter content, Z% - sugar content, MK% - content of precipitates and Q is Z / T x 100.

Пример 2. В това примерно изпълнение сокът за производството на специалната сурова захар се добива също чрез пресуване, но се получават едно по-голямо количество бяла захар и едно по-малко количество специална сурова захар.Example 2. In this exemplary embodiment, the juice for the production of the special raw sugar is also obtained by pressing, but a higher amount of white sugar and a smaller amount of special raw sugar are obtained.

100 t захарно цвекло със средно съдържание на сухо вещество 25 %, захар 18,4 % и 4,7 % утаени вещества и средна температура 10°С се нарязват и част от него се отвежда за производство на сурова захар, докато при останалата част се пропускат етапите на процеса бланширане и пресуване. По този начин обратно на пример 1 се получават около 2,5 t специална сурова захар на 100 t захарно цвекло. Пресният надробен материал и материалът за пресуване от производството на специална сурова захар /общо 85,541/ се екстрахират, като се следи загубите от екстракцията да са около 0,25 t захар и полученият при това сок 3 се смесва със сок 1 до получаването на 98,82 t смесен сироп /сок 1+3/, който съдържа 17,49 t сухо вещество и 15,931 захар. След отделянето на 0,471 незахарни вещества, чрез пречистване на сиропа с варно мляко и последващо сгъстяване и кристализация, при чистота на меласата 62,5 % и сухо вещество в меласата 80 %, се получават 14,11 t бяла захар и 1,82 t меласа с 50 % захарно съдържание. Екстрахираните и пресувани цвеклови резанки се сушат, както в пример 1 самостоятелно или заедно с част от меласата по известен начин.100 t of sugar beet with an average solids content of 25%, sugar 18.4% and 4.7% precipitates and an average temperature of 10 ° C are cut and some of it is taken away to produce raw sugar, while the rest is they miss the stages of the blanching and pressing process. Thus, in contrast to Example 1, about 2.5 t of special raw sugar per 100 t of sugar beet is obtained. The fresh pulverized material and the pressing material from the production of special raw sugar (85,541 in total) are extracted, keeping the extraction losses at about 0,25 t of sugar and the resulting juice 3 is mixed with juice 1 to yield 98, 82 t mixed syrup (juice 1 + 3) containing 17.49 t dry matter and 15.931 sugar. After separation of 0.471 non-sugars, purification of the boiled milk syrup and subsequent thickening and crystallization, at 62.5% molasses purity and 80% dry matter, 14.11 t white sugar and 1.82 t molasses are obtained. with 50% sugar content. The extracted and pressed beet slices were dried as in Example 1 alone or together with a portion of the molasses in a known manner.

Типични показатели, характеризиращи новата сурова захар, могат да се посочат, както следва /за 100 g продукт/:Typical indicators characterizing the new raw sugar may be indicated as follows (per 100 g product):

Сухо вещество Dry substance 96-99 g 96-99 g Захароза Sucrose 84-90 g 84-90 g Незахарни вещества Non-sugary substances 6-15 g 6-15 g Инвертна захар Sugar invert 1- 3 g 1- 3 y Пепел Ash 2-3 g 2-3 g

КалийPotassium

НатрийSodium

КалцийCalcium

Магнезий ЖелязоMagnesium Iron

Цинк Аминокиселини /свободни/ Витамин БZinc Amino Acids / Free / Vitamin B

500-1000 mg500-1000 mg

50-150 mg50-150 mg

10-50 mg10-50 mg

50-150 mg50-150 mg

4-10 mg4-10 mg

1- 2 mg1- 2 mg

200-400 mg200-400 mg

1- 3 mg1- 3 mg

Claims (7)

Патентни претенцииClaims 1. Сурова захар, характеризираща се с това, че съдържа на 100 g продукт 96-99 g сухо вещество, 84-90 g захароза, 6-15 g незахарни вещества, 2-3 g пепел, 500-1000 mg калий, 50-150 mg натрий, 10-50 mg калций, 50-150 mg магнезий, 4-10 mg желязо, 1-2 mg цинк, 200-400 mg свободни аминокиселини, 13 mg витамин В.1. Raw sugar, characterized in that it contains 96-99 g of dry matter, 84-90 g of sucrose, 6-15 g of non-sugars, 2-3 g of ash, 500-1000 mg of potassium, 50- 100 g of product 150 mg sodium, 10-50 mg calcium, 50-150 mg magnesium, 4-10 mg iron, 1-2 mg zinc, 200-400 mg free amino acids, 13 mg vitamin B. 2. Метод за получаване на захар от захарно цвекло, характеризиращ се с това, че обработката на захарното цвекло е многоетапна, като в първия етап се получава първи сок за производство на бяла захар, след това втори сок за производството на суровата захар по претенция 1 и в третия етап се получава трети сок за производство на бяла захар.2. A method for producing sugar beet sugar, characterized in that the processing of the sugar beet is multi-stage, in the first stage obtaining the first juice for the production of white sugar, then the second juice for the production of raw sugar according to claim 1 and in the third step a third juice is produced to produce white sugar. 3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че за получаването на първия сок захарното цвекло се измива, разд робява се и част от получените цвеклови резанки се поставят в устройство за непрекъснато бланширане и се загряват с пара до температура около 70 до 90°С.Method according to claim 2, characterized in that, to obtain the first juice, the sugar beet is washed, crushed and some of the resulting beet slices are placed in a continuous blanching device and heated to a temperature of about 70 to 90 ° C. 5 4. Метод съгласно претенция 1 и 2, ха- рактеризиращ се с това, че времето за бланширане се контролира така, че напускащите устройството за бланширане цвеклови резанки да не бъдат тъмно оцветени.5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the blanching time is controlled so that the beetroot slices leaving the blanching device are not dark colored. 10 5. Метод съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че времето за бланширане се установява на най-малко 40 s.Method according to claim 4, characterized in that the blanching time is set to at least 40 s. 6. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че след бланширанетоMethod according to claim 3, characterized in that after blanching 15 цвекловите резанки се екстрахират или пресуват за получаване на сока за производство на суровата захар.15 beet slices are extracted or pressed to produce the juice to produce the raw sugar. 7. Метод съгласно претенция 5, 6 и 7, характеризиращ се с това, че получаваниятA method according to claim 5, 6 and 7, characterized in that the resultant 20 при екстрахирането или пресуването на бланшираните цвеклови резанки остатък се преработва до сухи цвеклови резанки или друг сок за производство на бяла захар.20 When extracting or pressing the blanched beets, the residue is processed to dry beets or other juice to produce white sugar. 8. Метод съгласно претенция 7, харак-8. The method of claim 7, wherein 25 теризиращ се с това, че получаваният при преработката на остатъка сок и първият сок се преработват заедно като смесен сироп до бяла захар и меласа.25 in that the juice obtained during the processing of the remainder and the first juice are processed together as a mixed syrup to white sugar and molasses.