Использование электродиализа для повышения эффективности работы са­ харных предприятий

Показана эффективность применения электромембранной обработки полупродуктов сахарного производства с целью увеличения выхода сахара за счет снижения его потерь в мелассе. На основании анализа изменения исследуемых показателей полупродуктов сахарного производства в процессе электродиализа получены научные данные о влиянии электромембранной обработки на химический состав и технологическое качество очищаемых полупродуктов сахарного производства, снижение содержания солей кальция в них. Целью исследований является создание высокоэффективного способа производства белого сахара, позволяющего повысить выход сахара из сырья и снизить количество вспомогательных веществ за счет использования электродиализа, с последующей его практической реализацией на предприятиях отрасли. В производственных условиях было установлено, что электро­мембранная обработка одной партии (7 т) очищенного сока позволяет дополнительно получить до 35 кг сахара, партии сиропа – до 130 кг, а оттека утфеля II кристаллизации – до 255 кг. Электромембранная обработка мелассы позволяет: снизить в ней массовую долю солей кальция к сухим веществам на 39 % к их начальному содержанию; повысить чистоту мелассы на 8,5 %; снизить мелассообразующий коэффициент на 21 % за счет снижения содержания калия и натрия. При этом расчетное количество дополнительно полученного из нее сахара составит 5,1 % к массе, или 392,7 кг сахара с одной партии обрабатываемой мелассы. Исследования позволят разработать научно­техноло­гические аспекты очистки полупродуктов сахарного производства с использованием электромембранной обработки. 

1. Бугаенко, И. Ф. Общая технология отрасли. Научные основы технологии сахара / И. Ф. Бугаенко, В. И. Тужилкин. – СПб.: ГИОРД, 2007. – Ч. 1. – 508 с.

2. Бугаенко, И. Ф. Принципы эффективного сахарного производства / И. Ф. Бугаенко. – М.: Междунар. сахар. компания, Инмашпроект, 2003. – 285 с.

3. Эффективные технологии производства свекловичного сахара / О. К. Никулина [и др.]. – Минск: ИВЦ Минфина, 2023. – 302 с.

4. Сапронов, А. Р. Технология сахарного производства / А. Р. Сапронов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Колос, 1999. – 495 с.

5. Физико-химические процессы сахарного производства / И. С. Гулый [и др.]. – М.: Агропромиздат, 1987. – 264 с.

6. Круглик, С. В. Об оптимизации технологии на отдельных стадиях производства сахара / С. В. Круглик // Сахар. – 2020. – № 4. – С. 27–35. https://doi.org/10.24411/2413-5518-2020-10403

7. Способ мембранно-ферментативной очистки диффузионного сока с использованием cross flow ультрафильтрации и упрощённой дефекосатурации / С. Л. Филатов [и др.] // Сахар. – 2020. – № 3. – С. 9–15. http://doi.org/10.24411/2413-5518-2020-10307

8. Боннанфан, Ф. Принципы очистки соков сахарной свёклы / Ф. Боннанфан // Сахар. – 2019. – № 5. – С. 16–27.

9. Интенсификация известково-углекислотной очистки диффузионного сока / Ю. И. Зелепукин [и др.] // Сахар. – 2016. – № 1. – С. 40–43.

10. Штангеев, В. О. Очистка густых полупродуктов сахарного производства / В. О. Штангеев, Е. Н. Молодницкая, Л. С. Клименко // Сахар. – 2013. – № 11. – С. 44–49.

11. Савостин, А. В. Эффективность антинакипинов при выпаривании соков свеклосахарного производства / А. В. Савостин, В. О. Городецкий // Сахар. – 2014. – № 10. – С. 47–50.

12. Петров, С. М. О возможности удаления солей кальция из сиропов, полученных с использованием антинакипинов / С. М. Петров, С. Л. Филатов, В. М. Думченков // Сахар. – 2018. – № 2. – С. 30–33.

13. Рудюк, Л. С. Ионообменные технологии в сахарной промышленности. Обессахаривание мелассы и декальцинация сока / Л. С. Рудюк, Д. Пайе, Ф. Бонненфан // Сахар. – 2018. – № 4. – С. 26–27.

14. Bertuzzi, S. Determinazione a: K, Na, azoto alfa-amminico in zuecherificio, implecazioni tecnologiche / S. Bertuzzi, M. Zavanella // L’Ind. Sacc. Ital. – 1988. – Vol. 81, № 4. – P. 135–138.

15. Beziehungen zwischen den Verhaltnissen einiger Kationen und Anionen in der Zuckerrube und deren grundlegenden qualitativen Merkmalen / A. Dandar [et al.] // Processing expert systems, technological value of sugar beet, progress in sugar technology: proc. of the 20th Gen. Assembly of CITS, Munich, Germany, 26–30 June 1995 / Commiss. Intern. Techn. de Sucrerie. – Berlin, 1996. – S. 116–122.

16. Бобровник, Л. Д. Роль гидратации в мелассообразовании / Л. Д. Бобровник // Сахар. – 2015. – № 6. – С. 54–58.

17. Инновационные технологии как основа устойчивого экономического развития свеклосахарного производства / С. Л. Филатов [и др.] // Сахар. – 2020. – № 8. – С. 12–19. https://doi.org/10.24411/2413-5518-2020-10802

18. Применение электродиализа для очистки диффузионного сока в сахарном производстве / О. К. Никулина [и др.] // Пищевая пром-сть: наука и технологии. – 2021. – Т. 14, № 3 (53). – С. 51–61. https://doi.org/10.47612/2073-4794-2021-14-3(53)-51-61

19. Дымар, О. В. Изучение взаимосвязи скорости деминерализации кислой сыворотки от изменения напряжения процесса / О. В. Дымар, М. Р. Яковлева, А. Меркель // Пищевая пром-сть: наука и технологии. – 2019. – Т. 12, № 1 (43). – С. 74–79.

20. Ильина, С. И. Электромембранные процессы / С. И. Ильина. – М.: РХТУ, 2013. – 57 с.

21. Дорофеева, Л. И. Разделение и очистка веществ мембранными, обменными и электрохимическими методами / Л. И. Дорофеева. – Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, 2008. – 111 с.

22. Дымар, О. В. Повышение эффективности переработки молочных ресурсов: научно-технологические аспекты / О. В. Дымар. – Минск: Колорград, 2018. – 236 с.