RU2048526C1 - Process of production of milk sugar - Google Patents
Process of production of milk sugar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2048526C1 RU2048526C1 RU93052229A RU93052229A RU2048526C1 RU 2048526 C1 RU2048526 C1 RU 2048526C1 RU 93052229 A RU93052229 A RU 93052229A RU 93052229 A RU93052229 A RU 93052229A RU 2048526 C1 RU2048526 C1 RU 2048526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crystallization
- crystals
- crystal
- mass
- cooling
- Prior art date
Links
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 abstract 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 abstract 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 11
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 11
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 3
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 235000020185 raw untreated milk Nutrition 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000003805 vibration mixing Methods 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при промышленном производстве кристаллического молочного сахара-сырца, пищевого сахара и рафинированного сахара. The invention relates to the dairy industry and can be used in the industrial production of crystalline raw milk sugar, edible sugar and refined sugar.
Известен способ получения рафинированного молочного сахара, включающий проведение процессов очистки лактозосодержащего раствора, его вакуумное уваривание до массовой доли сухих веществ 72% и последующую изогидрическую кристаллизацию охлаждением до 27оС [1]
Недостатками известного способа являются малый выход кристаллической лактозы (73-80%) от теоретически возможного и большие потери лактозы (до 27% ) с мелассой и промывными водами при последующем центрифугировании кристаллизата. Последнее приводит к значительному возврату мелассы рафинада (1,6 т мелассы на 1 т рафинированного молочного сахара) в технологический цикл для выработки сахара-сырца.A known method of producing refined milk sugar, including carrying out processes for the purification of a lactose-containing solution, its vacuum boiling to a mass fraction of solids of 72% and subsequent isohydric crystallization by cooling to 27 about [1]
The disadvantages of this method are the small yield of crystalline lactose (73-80%) from the theoretically possible and large losses of lactose (up to 27%) with molasses and wash water during subsequent centrifugation of the crystallizate. The latter leads to a significant return of refined molasses (1.6 tons of molasses per 1 ton of refined milk sugar) to the technological cycle for the production of raw sugar.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту по решаемой задаче к изобретению является способ получения молочного сахара, предусматривающий очистку лактозосодержащего раствора, кристаллизацию последнего под вакуумом путем концентрирования раствора, заводки кристаллов и их наращивания и кристаллизацию полученной кристалломассы охлаждением [2]
К недостаткам известного способа следует отнести недостаточно высокий выход кристаллической лактозы, который может составлять 80-88% от теоретически возможного; значительные потери лактозы с мелассой из-за полидисперсности готовых кристаллов и сложности их разделения центрифугированием.The closest in technical essence and the achieved effect to the solved problem to the invention is a method for producing milk sugar, which involves the purification of a lactose-containing solution, crystallization of the latter under vacuum by concentrating the solution, planting crystals and building them up and crystallization of the obtained crystallomass by cooling [2]
The disadvantages of this method include the insufficiently high yield of crystalline lactose, which can be 80-88% of theoretically possible; significant losses of lactose with molasses due to the polydispersity of the finished crystals and the difficulty of their separation by centrifugation.
В изобретении решается техническая задача увеличения выхода кристаллической лактозы и одновременно уменьшения потерь лактозы с мелассой, а значит сокращения возврата мелассы в цикл на повторную переработку. The invention solves the technical problem of increasing the yield of crystalline lactose and at the same time reducing the loss of lactose with molasses, and thus reducing the return of molasses to the cycle for recycling.
Сущность изобретения заключается в том, что согласно предлагаемому способу получения молочного сахара предусматривают очистку лактозосодержащего раствора, кристаллизацию последнего под вакуумом 0,070-0,086 МПа путем концентрирования до массовой доли сухих веществ кристаллизата преимущественно 72-82% При этом заводку кристаллов производят внесением затравки в виде тонкоизмельченной пудры из кристаллов молочного сахара одновременно с первоначальным набором вакуум-аппарата. В процессе наращивания кристаллов осуществляют перемешивание кристалломассы путем ее вибрации гармоническими колебаниями с интенсивностью их 100-170 см2/˙с-3 для поддержания кристаллов во взвешенном состоянии. При этом процесс кристаллизации путем вакуумного концентрирования ведут до достижения содержания кристаллов 47-52% после чего кристаллизат выгружают и осуществляют кристаллизацию полученной кристалломассы охлаждением в естественных условиях до температуры 15-20оС для достижения содержания кристаллов 61-64%
Способ осуществляют следующим образом.The essence of the invention lies in the fact that according to the proposed method for the production of milk sugar, it is necessary to purify the lactose-containing solution, crystallize the latter under a vacuum of 0.070-0.086 MPa by concentrating predominantly 72-82% to a dry matter mass fraction of crystals. from crystals of milk sugar simultaneously with the initial set of vacuum apparatus. In the process of crystal growth, the crystalline mass is mixed by vibrating it with harmonic vibrations with an intensity of 100-170 cm 2 / s –3 to maintain the crystals in suspension. The process of crystallization through vacuum concentration is carried out to achieve a 47-52% content of crystals after which the crystals are discharged and the crystallization is carried out by cooling the resulting kristallomassy in vivo to a temperature of 15-20 ° C to achieve a 61-64% content of crystals
The method is as follows.
Сироп, приготовленный сгущением очищенной молочной сыворотки, или растворением сахара-сырца, содержащий массовую долю сухих веществ 50-65% направляют на уваривание под вакуумом 0,070-0,086 МПа и одновременно вносят в него затравку из сахарной пудры для инициирования образования первичных кристаллов. После появления достаточного количества кристаллов производят закрепительные подкачки исходным сиропом, чтобы несколько понизить пересыщение, и, удерживая раствор в метастабильной зоне, осуществляют уваривание кристаллизата, предотвращая появление вторичных кристаллов. Дальнейшее наращивание кристаллов производят при подкачках исходного сиропа и принудительном перемешивании увариваемой массы гармоническими колебаниями с интенсивностью вибрации 100-170 см2˙с-3, необходимой для удержания во взвешенном состоянии кристаллической фазы в циркулирующей суспензии, особенно на заключительном этапе, когда массовое содержание кристалломассы максимально возрастает. Кроме того, вибрационное перемешивание кристаллизующейся массы оказывает внешнее динамическое воздействие на систему кристалл-раствор, интенсифицирующее массопередачу за счет относительного движения кристаллов и способствующее увеличению выхода кристалломассы.A syrup prepared by thickening purified whey or by dissolving raw sugar containing a mass fraction of solids of 50-65% is sent for boiling under vacuum of 0.070-0.086 MPa and at the same time it is seeded with powdered sugar to initiate the formation of primary crystals. After the appearance of a sufficient number of crystals, fastening is carried out with the initial syrup to slightly reduce the supersaturation, and, keeping the solution in the metastable zone, crystallization is boiled away, preventing the appearance of secondary crystals. Further crystal growth is carried out by pumping the initial syrup and forced mixing of the mass to be cooked by harmonic vibrations with a vibration intensity of 100-170 cm 2 ˙ s -3 , which is necessary to keep the crystalline phase in suspension in a circulating suspension, especially at the final stage, when the mass content of crystallomass is maximum increasing. In addition, vibrational mixing of the crystallizing mass exerts an external dynamic effect on the crystal-solution system, which intensifies mass transfer due to the relative motion of crystals and contributes to an increase in the yield of crystalline mass.
Уваривание завершают по достижении массовой доли сухих веществ кристаллизата 72-82% являющейся предельной для осуществления нормальной циркуляции. При этом содержание кристалломассы достигает 47-52% Уваренный кристаллизат выгружают и направляют на стадию изогидрической кристаллизации, которую проводят естественным охлаждением до конечной температуры 15-20оС. При этом масса кристаллов наращивается до содержания 61-64%
П р и м е р 1. Сироп из очищенной творожной сыворотки с начальной массовой долей сухих веществ 60% уваривают под вакуумом 0,070 МПа. В исходный сироп затравку вносят в количестве 0,2% к его массе и продолжают наращивание образовавшихся первичных кристаллов при подкачках и принудительном вибрационном перемешивании увариваемой массы с интенсивностью 100 см2˙с-3. Закачивают уваривание при достижении сухих веществ в кристаллизате 78,8% и выгружают кристаллизат.Boiling is completed upon reaching the mass fraction of solids of crystallizate 72-82%, which is the limit for normal circulation. Thus kristallomassy content reaches 47-52% boiled crystals are discharged and sent for izogidricheskoy crystallization step, which is carried out naturally cooled to a final temperature of 15-20 C. The mass of crystals can be increased to 61-64% content
PRI me R 1. Syrup from purified curd whey with an initial mass fraction of solids of 60% is boiled under vacuum of 0.070 MPa. The seed syrup is introduced into the initial syrup in an amount of 0.2% by weight and the build-up of the formed primary crystals is continued during pumping and forced vibration mixing of the mass to be boiled with an intensity of 100 cm 2 s –3 . Boiling is pumped upon reaching dry solids in the crystallizate of 78.8% and the crystallizate is discharged.
Дальнейшую изогидрическую кристаллизацию уваренной массы проводят естественным охлаждением от начальной температуры 78оС до конечной 18оС в течение 18 ч. При этом кристаллосодержание достигает 61% эффективный размер кристаллов составляет 300 мкм, коэффициент неоднородности 12,7%
П р и м е р 2. Сироп творожной сыворотки с начальной массовой долей сухих веществ 57,5% уваривают под вакуумом 0,085 МПа до конечного содержания сухих веществ 81,5% В качестве затравки используют рафинированный молочный сахар с размером кристаллов около 5 мкм в количестве 2% к массе начального набора вакуум-аппарата. Виброперемешивание наращиваемых кристаллов лактозы осуществляют с интенсивностью 140 см2˙с-3. По завершении уваривания кристаллизуют массу естественным охлаждением от 60,5 до 20оС для достижения массовой доли кристаллов 61%
П р и м е р 3. В сироп, полученный после растворения молочного сахара-сырца, его рафинации и фильтрования, с массовой долей сухих веществ 55% вносят затравку в количестве 0,2% к его массе и уваривают под вакуумом 0,084 МПа до конечной массовой доли сухих веществ в кристаллизате 72% Наращивание кристаллов осуществляют без подпитки исходным сиропом и с вибрационным перемешиванием интенсивностью 170 см2˙с-3. Кристаллосодержание в уваренной массе составляет при выгрузке 48,2% эффективный диаметр кристаллов 38 42 мкм. После выгрузки проводят стадию изогидрической кристаллизации молочного сахара путем естественного охлаждения кристаллизата от 61 до 15оС. Кристаллосодержание при этом возрастает до 64% что составляет 96,2% от теоретически возможного выделения кристаллов при полном истощении межкристального раствора для температуры 15оС.Further crystallization of the cooked mass izogidricheskuyu natural cooling is conducted from an initial temperature of 78 C to a final 18 ° C for 18 hours. The kristallosoderzhanie reaches 61% of the effective size of the crystals is 300 micrometers, nonuniformity ratio 12.7%
PRI me R 2. Syrup of curd whey with an initial mass fraction of solids of 57.5% is boiled under vacuum of 0.085 MPa to a final solids content of 81.5%. Refined milk sugar with a crystal size of about 5 microns in quantity is used as seed. 2% by weight of the initial set of vacuum apparatus. Vibro-mixing of the stacked lactose crystals is carried out with an intensity of 140 cm 2 ˙ s -3 . Upon completion of boiling, the mass is crystallized by natural cooling from 60.5 to 20 ° C to achieve a mass fraction of crystals of 61%
PRI me R 3. In the syrup obtained after the dissolution of raw milk sugar, its refining and filtering, with a mass fraction of solids of 55%, seed in an amount of 0.2% by weight and boiled under vacuum of 0.084 MPa to the final mass fraction of solids in the crystallizate 72%. The crystals are grown without replenishment with the initial syrup and with vibrational stirring with an intensity of 170 cm 2 ˙ s -3 . The crystal content in the boiled mass during unloading is 48.2% effective crystal diameter 38 42 microns. After unloading step is performed izogidricheskoy crystallization of milk sugar crystals by cooling from 61 to 15 ° C Kristallosoderzhanie this increases to 64% which is 96.2% of the theoretically possible separation of crystals when fully depleted mother liquor to a temperature of 15 ° C.
П р и м е р 4. Исходный сироп молочного сахара-сырца с массовой долей сухих веществ 50% после его очистки уваривают под вакуумом 0,086 МПа для получения кристаллизата рафинированного молочного сахара. Затравку вносят в исходный сироп сразу же при наборе вакуум-аппарата, а дальнейшее наращивание кристаллов осуществляют при виброперемешивании кристаллизата гармоническими колебаниями с интенсивностью 150 см2˙с-3. Уваривание завершают при достижении массовой доли сухих веществ 71,7% что соответствует выделению дисперсной фазы в количестве 47% Дальнейшую кристаллизацию продолжают естественным охлаждением уваренной массы от 60 до 17оС и дополнительно выкристаллизовывают лактозу, что позволяет окончательно получить кристалломассу в количестве 61,1%
Из примеров видно, что использование предлагаемого способа кристаллизации молочного сахара позволяет увеличить выход кристаллической фазы до 61-64% по массе кристаллизата, что соответствует выходу 93-96% от теоретически возможного выделения дисперсной фазы при полном истощении межкристального раствора для конечной температуры. При последующем центрифугировании сокращаются потери лактозы с мелассой, а также возврат мелассы на повторную переработку.PRI me R 4. The initial syrup of raw milk sugar with a mass fraction of solids of 50% after its purification is boiled under vacuum of 0.086 MPa to obtain a crystallized refined milk sugar. The seed is introduced into the initial syrup immediately upon collection of a vacuum apparatus, and further crystal growth is carried out with vibration mixing of the crystallizate by harmonic vibrations with an intensity of 150 cm 2 ˙ s -3 . Boiling is completed when the mass fraction of solids reaches 71.7%, which corresponds to the release of a dispersed phase in an amount of 47%. Further crystallization is continued by natural cooling of the boiled mass from 60 to 17 ° C and lactose is further crystallized, which allows to finally obtain crystallomass in an amount of 61.1%
It can be seen from the examples that the use of the proposed method for crystallization of milk sugar allows one to increase the yield of the crystalline phase to 61-64% by weight of crystallizate, which corresponds to the yield of 93-96% of the theoretically possible separation of the dispersed phase with complete depletion of the intercrystal solution for the final temperature. Subsequent centrifugation reduces the loss of lactose with molasses, as well as the return of molasses to recycling.
Claims (1)
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кристаллизацию под вакуумом осуществляют до содержания сухих веществ в кристаллизате 72 82%1. A METHOD FOR PRODUCING MILK SUGAR, which involves the purification of a lactose-containing solution, crystallization of the latter under vacuum by concentration of the solution, crystal planting and their growth and crystallization of the obtained crystalline mass by cooling, characterized in that the crystal mass is mixed by vibration by harmonic vibrations with their intensity 100 170 cm 2 . s - 3 to maintain the crystals in suspension, while the crystallization process is carried out to achieve a crystal content of 47 - 52% and crystallization by cooling is carried out in vivo to achieve a crystal content of 61 64%
2. The method according to p. 1, characterized in that the crystallization under vacuum is carried out until the solids content in the crystallizate 72 82%
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93052229A RU2048526C1 (en) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | Process of production of milk sugar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93052229A RU2048526C1 (en) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | Process of production of milk sugar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2048526C1 true RU2048526C1 (en) | 1995-11-20 |
| RU93052229A RU93052229A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=20149338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93052229A RU2048526C1 (en) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | Process of production of milk sugar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2048526C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10822666B2 (en) | 2016-01-25 | 2020-11-03 | Bma Braunschweigische Maschinenbauanstalt Ag | Method for obtaining crystals from a mother solution, and crystallization device suitable for this purpose |
-
1993
- 1993-11-24 RU RU93052229A patent/RU2048526C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Патент ФРГ N 2462519, кл. C 13K 5/00, 1977. * |
| 2. Авторское свидетельство ЧССР N 209587, кл. C 13 K 5/00, 1982. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10822666B2 (en) | 2016-01-25 | 2020-11-03 | Bma Braunschweigische Maschinenbauanstalt Ag | Method for obtaining crystals from a mother solution, and crystallization device suitable for this purpose |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4666527A (en) | Continuous crystallization of fructose anhydride | |
| EP1019547A1 (en) | Method for recovering an organic compound from solutions | |
| CA2288190C (en) | Crystallization method | |
| RU2048526C1 (en) | Process of production of milk sugar | |
| RU2226499C2 (en) | Method for preparing phosphoric acid by crystallization of phosphoric acid semihydrate | |
| US5902408A (en) | Process for refining raw sugar | |
| JP2931621B2 (en) | Glycine and Glauber's salt recovery from crystal effluent | |
| US3391187A (en) | Purification of malic acid | |
| US20060128953A1 (en) | Crystal refining technologies by controlled crystallization | |
| CA1140583A (en) | Separation of 2,4-tolylene diisocyanate from mixtures of 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate | |
| US4816079A (en) | Process for continuous crystallization of dextrose monohydrate | |
| SU1671698A1 (en) | Method for production of milk sugar | |
| SU1017676A1 (en) | Process for producing aluminium hexahydrochloride | |
| RU2177037C1 (en) | Sugar production process | |
| CN102534053B (en) | Method for improving xylose crystallization yield | |
| SU1240786A1 (en) | Method of crystallizing fillmass of last-strike massecuite | |
| EP1035128B1 (en) | Method for preparing raffinose crystals | |
| RU2054490C1 (en) | Method of fillmass preparing of the last crystallization | |
| SU1392104A1 (en) | Method of producing syrup of lacto-lactulose | |
| RU2150506C1 (en) | Method of preparing first crystallization fillmass | |
| US2150146A (en) | Manufacture of dextrose | |
| RU2158311C1 (en) | Sugar production process | |
| US3528786A (en) | Production of sodium silicofluoride from wet process phosphoric acid | |
| US2152874A (en) | Production of high purity crystalline dextrose | |
| SU1406170A1 (en) | Method of crystallizing fructose |