89 / 144
87
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
9/2004
Важнейшие задачи современного
этапа развития сельскохозяйственного
производства – комплексное исполь+
зование
сырья,
разработка
высокоэффективного оборудования,
создание гибких ресурсосберегающих
и экологически безопасных техноло+
гий, позволяющих получать новые пи+
щевые продукты с уникальными дие+
тическими и лечебно+профилактичес+
кими свойствами.
В связи с этим сегодня в мире прояв+
ляется большой интерес к низкокало+
рийным подслащивающим веществам
растительного происхождения, к кото+
рым относится
стeвиoзид
, извлeкae+
мый из листьев стевии. Его получение
связано с большими трудностями, так
как растение содержит большое коли+
чество сложных эфиров. Для их удале+
ния используют различные органичес+
кие растворители (хлороформ, диок+
сан, низкоатомные спирты и др.), что
требует применения сложного специ+
фического оборудования. Работа с
ними опасна для обслуживающего
персонала. Поэтому необходим поиск
новых технологий получения подслас+
тителя.
Особое внимание следует уделить
очистке экстрактов от высокомолеку+
лярных соединений и веществ колло+
идной дисперсности, так как накопле+
ние их в продуктах снижает фильтра+
ционно+седиментационные показате+
ли, повышает мутность, цветность и
вязкость, ухудшает условия центрифу+
гирования.
На основании анализа литературных
данных и результатов проведенных
нами исследований была установлена
возможность эффективной очистки
продуктов переработки стевии с ис+
пользованием мембранных и ионно+
обменных процессов.
Экспериментальные исследования
проводились по следующей схеме. Эк+
стракт из стевии, полученный методом
противоточной водной экстракции по
разработанной ранее технологии, на+
правляли на ультрафильтрацию для
отделения веществ коллоидной дис+
персности. Полученный фильтрат под+
вергали электрохимической обработ+
ке, в аппарате устанавливали алюми+
ниевые электроды, подсоединенные к
Совершенствование технологии
получения концентрата стевии
К.К. Полянский, Г.К.Подпоринова, Н.Д.Верзилина
ВНИИ сахарной свеклы и сахара, г. Воронеж
источнику постоянного тока. При про+
пускании электрического тока через
раствор измеряли силу тока, напряже+
ние и время обработки. О конце про+
цесса очистки судили по изменению
силы тока и напряжения. После
электрохимической обработки экст+
ракт фильтровали, фильтрат направ+
ляли на ионообменную установку для
деионизации и обесцвечивания. Очи+
щенный экстракт сгущали в выпарной
установке под разряжением до содер+
жания сухих веществ 40–45 %. Сгу+
щенный экстракт высушивали при тем+
пературе 55…60 °С, сухой остаток из+
мельчали.
На основании проведенных иссле+
дований был разработан
технологи
ческий регламент получения пи
щевого стевиозида без использо
вания органических растворите
лей
.
В процессе экспериментов был вы+
явлен существенный недостаток ульт+
рафильтрационной установки, дей+
ствующей в непрерывном режиме с
использованием стандартных ультра+
фильтров с тангенциальным подводом
сока. Недостаток заключается в том,
что в процессе фильтрации образуется
около 30 % экстракта с повышенным
содержанием органических несахаров
(концентрат). Очистка его затруднена.
В связи с этим, в ходе дальнейших
исследований предполагалась разра+
ботка способа ультрафильтрации экст+
рактов стевии, лишенного указанного
недостатка.
В качестве ультрафильтрующего ма+
териала использовали слой измель+
ченного глауконита, который намы+
вался на сито фильтрующей центрифу+
ги. На намытый слой осадка подавали
экстракт стевии, который под действи+
ем центробежной силы подвергался
ультрафильтрации. Необходимый раз+
мер пор осадка достигался за счет не+
равномерности размеров его частиц.
При этом более мелкие частицы, рас+
полагаясь в промежутке между более
крупными, создавали необходимый
размер пор, позволяющий отфильтро+
вать вещества коллоидной дисперсно+
сти. Эффект удаления коллоидов при
таком способе ультрафильтрации со+
ставляет 70–75 %.
Как и в опытах со стандартными
ультрафильтрами, сок после ультра+
филь+трации направляли на ионооб+
менную установку, работающую по
определенному технологическому
регламенту.
Для промышленных условий по ре+
зультатам исследований предлагается
использовать
горизонтальную шне
ковую фильтрующую центрифугу
.
Она разделяется на три зоны. В пер+
вой производится намывка осадка на
фильтрующую основу. Суспензия по+
дается через трубовал на сито, фильт+
руется, фильтрат отводится для при+
готовления суспензии, осадок пере+
двигается витками шнека, приварен+
ными к трубовалу, в зону ультра+
фильтрации. Транспортировка осадка
осуществляется за счет более высокой
скорости вращения трубовала по
сравнению со скоростью вращения
барабана центрифуги. В зону фильт+
рации подается экстракт, где он, про+
ходя через слой осадка, освобождает+
ся от коллоидов, фильтрат направля+
ется на ионообменную установку для
деионизации. Осадок транспортиру+
ется тем же шнеком в третью зону, где
он промывается. Промой направляет+
ся вместе с соком на деионизацию,
осадок выгружается из центрифуги и
направляется в сборник для освобож+
дения от коллоидов. Отделение кол+
лоидов от осадка проводится на осно+
вании разности их плотностей в про+
тивотоке при скорости подачи воды
немного меньшей, чем скорость
осаждения твердой фазы суспензии.
Освобожденный от коллоидов осадок
возвращается в мешалку для приго+
товления суспензии, а коллоиды вме+
сте с водой выводятся для утилиза+
ции. Таким образом, использование
осадка проводится в замкнутом цик+
ле. Очищенный на ионообменной ус+
тановке экстракт направляется на вы+
парную станцию для сгущения до кон+
центрата. Кроме того, при работе
ионно+обменной установки в качестве
побочного продукта образуются
регенераты, представляющие собой
комплексные жидкие удобрения, ко+
торые можно использовать в сельс+
ком хозяйстве для подкормки различ+
ных культур.
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека