اصول استخراج قند در دیفوزیون

اگر دما کمتر از 72 درجه باشد در این صورت فعالیت میکروارگانیسم ها تشدید می شود و درصد قند تفاله افزایش می یابد.

تامین حرارت مورد نیاز در دیفوزیون به دو طریق صورت می گیرد:

1- در بعضی دیفوزیون ها بدنه دیفوزیون دو جداره می باشد که درون ژاکت بیرونی بخار جریان دارد . برای نمونه می توان به دیفوزیون DDS اشاره کرد

2- در نوع دوم دیگ هایی برای گرم کردن مورد استفاده قرار می گیرند دیفوزیون های برجی BMA ، بوکاولف و RT از این گونه اند.

دیفوزیون هایی که دارای دیگ حرارتی هستند دارای مزیت بیشتری در مقایسه با نوع اول میباشند. بهترین دمای دیفوزیون برای چغندرهای تازه 72 درجه و برای چغندرهای خشک و خشبی 73 درجه و برای چغندرهای نیمه فاسد نیز بسته به میزان فساد دماهای پایین تر ( 60 درجه ) توصیه می شود. دمای داخل دیفوزیون را طوری در نظر می گیرند که دمای تمام قسمت های آن 72 درجه باشد و فقط دمای قسمتی که تفاله خارج می شود 65-68 باشد. این دمای 65-68 را بوسیله دمای آب ورودی به دیفوزیون تنظیم می گردد.

آب دیفوزیون

معمولابخش عمده ای از آب مورد نیاز دیفوزیون را آب پرس تفاله تشکیل می دهد. آب پرس تفاله ۵/۰-۵/۱قند دارد و بنابراین باید به نقطه ای از دیفوزیون که غلظت مواد جامد شربت با غلظت مواد جامد آب پرس برابر است برگشت داده شود. با این حال بهترین آب برای دیفوزیون آب کندانس است آبی که به مصرف دیفوزیون می رسد باید املاح قلیایی آن کم باشد چون پکتین در مقابل دما و قلیایی حساس است . چنانچه آب دارای سختی باشد ماده خشک افزایش می یابد ودر نتیجه در مصرف انرژی در تفاله خشک کن صرفه جویی می شود ولی اگر سختی در شربت باقی بماند موجب افزایش ملاس می شود.

بهترین PH برای دیفوزیون 8/5 – 5/5 می باشد که اگر PH پایین تر از این مقدار باشد خطر خورندگی اجزای دیفوزیون وجود دارد و در صورتیکه از این مقدار بالاتر باشد به نسبت افزایش PH پکتین بیشتری حل می شود و تفاله حالت لزج پیدا می کند در نتیجه انتقال خلال مشکل شده و ماده خشک تفاله کاهش می یابد و با افزایش پکتین ویسکوزیته افزایش می یابد که در صافی و دکانتور مشکل خواهیم داشت. بعلاوه مواد کلوئیدی شربت و نیز حجم گل افزایش می یابد . در صورتیکه آب دیفوزیون قلیایی باشد رنگ تفاله سبز مایل به زرد می شود.

مقدار آب مصرفی در دیفوزیون بستگی به کشش دارد و از فرمول زیر بدست می آید:

100 - (کشش دیفوزیون + مقدار تفاله پرس شده ) = مقدار آب مصرفی دیفوزیون

که معمولا این مقدار بین 70-100 درصد وزن خلال مصرفی می باشد.

کشش دیفوزیون

با توجه به آنچه که در دیفوزیون وارد می شود و آنچه که از آن خارج می گردد می توانیم بطور خلاصه بصورت ذیل را بنویسیم :

تفاله(مارک + آب) + شربت خام = آب + خلال(مارک + شربت)

حال درصد شربت خام را نسبت به 100 کیلوگرم خلال مصرفی، کشش دیفوزیون یا سوتیراژ و یا DRAFT می گویند. به عنوان مثال اگر بگوییم کشش دیفوزیون 110% است به معنای آن است که به ازای هر 100 کیلوگرم خلال، 110 کیلوگرم شربت خام بدست می آید. این کشش محدود است و بین 105-125 درصد قرار دارد و معمولا بهترین کشش در دیفوزیون در حدود 105% است.

مقدار تفاله معمولا یک سوم وزن چغندر مصرفی می باشد.

ضایعات تفاله یا ضایعات دیفوزیون = مقدار تفاله × قند تفاله

اگر کشش دیفوزیون بیش از حد باشد در نتیجه آب بیشتری وارد سیستم شده و بریکس شربت کاهش می یابد و با کاهش بریکس شربت به سیستم تغلیظ کننده بزرگتری نیاز داریم بنابراین سرمایه گذاری افزایش می یابد بعلاوه برای تغلیظ به انرژی بیشتری نیاز داریم بنابراین باید کوره بخار بزرگتری در نظر گرفته شود. بعلاوه درجه خلوص شربت خام کاهش می یابد و درصد قند تفاله نیز کاهش می یابد. اگر کشش دیفوزیون کمتر از حد نصاب باشد در این صورت قند تفاله، بریکس شربت و درجه خلوص افزایش می یابد.

زمان دیفوزیون

مدت زمان تماس خلال با شربت داخل دیفوزیون را زمان دیفوزیون گویند چنانچه زمان بیشتر از حد نصاب باشد درصد قند تفاله کاهش می یابد و مقدار پکتین افزایش می یابد و در نتیجه ویسکوزیته افزایش می یابد که مشکل صافی و دکانتور خواهیم داشت و انتقال خلال در داخل دیفوزیون به سختی صورت می گیرد و درجه خلوص شربت خام کاهش می یابد. اگر زمان دیفوزیون کمتر از حد نصاب باشد تمام موارد بالا عکس می شود و نیز خطر فعالیت میکرو ارگانیسم ها نیز وجود دارد.

PH دیفوزیون

PH مایع سلولی چغندرهای سالم 6/6-3/6 است. در صورت عدم وجود عفونت در دیفوزیون PH شربت دیفوزیون 1/0 واحد از PH مایع سلولی کمتر است . در 5/5 = PH ناخالصی های دیفوزیون در کمترین سطح خود قرار دارند. علاوه بر این تفاله خارج شده سفت تر بوده و بازده پرس تفاله افزایش می یابد. PH بهینه در دیفوزیون بین 8/5-2/6 می باشد. هر گاه PH کمتر از دامنه اشاره شده باشد ساکارز موجود در عصاره به قند انورت تبدیل می شود واز طرف دیگر به علت اسیدی بودن محیط احتمال خوردگی وجود خواهد داشت در صورتی که ph بالاتر از میزان فوق باشد پکتین به صورت محلول در آمده و باعث ایجاد اشکال در انتقال خلال و افزایش مواد کلوئیدی در دیفوزیون شده و ضمنا باعث کاهش ماده خشک تفاله ، اشکال در کار دکانتور و افزایش حجم گل دکانتور می شود.

درجه دیفوزیون :

درصد قندی که از کل قند موجود در خلال استخراج می شود را در درجه دیفوزیون می گویند به طور مثال اگر در 600 کیلو خلال 108 کیلو قند باشد و ما 72 کیلو از این قند را استخراج کنیم و 10 کیلو را در تفاله باقی بگذاریم درجه دیفوزیون100 *( 108/72)= 62% خواهد بود. ن کته : اگر درجه دیفوزیون خیلی بالا باشد مواد غیر قندی وارد شربت می شوند و در نتیجه درجه خلوص شربت کاهش می یابد و همچنین تفاله آبدار می شود .

اثرات پیش گرم کردن خلالها قبل از ورود به دستگاه دیفوزیون یا کاربرد دیگ حرارتی قبل از دستگاه دیفوزیون

(1) استریل کردن خلال

چون دما در دیگ حرارتی به سرعت افزایش می یابد بنابراین شوک حرارتی به میکرواگانیسم ها می شود و بدین طریق خلال استریل می شود .

(۲)انعقاد ماده پروتئینی و تثبیت آن در داخل سلول

چون دمای خلال در داخل دیگ حرارتی به سرعت افزایش می یابد بنابراین پروتئین کمتری وارد شربت می شود

(۳)سرعت عمل اسمز

چون دما به سرعت افزایش می یابد بنابراین پرده نیمه تراوا سریعتر باز شده و در نتیجه عمل اسمز سریعتر شروع می شود .

اثرات سیرکولاسیون شربت خام در دیفوزیون

1)شستشوی خلال

2)افزایش دمای شربت

3)پمت کردن راحت

راههای تشخیص عفونت میکروبی در دیفوزیون

1) کشت میکروبی

با اینکه این روش از ضریب اطمینان بالایی برخوردار است ولی مناسب کنترل کیفیت در صنعت قند نمی باشد زیرا از نظر زمانی طولانی می باشد .

2) تعیین میزان نیتریت

با توجه به اینکه در اثر فعالیتهای بعضی میکروارگانیسم ها نیترات به نیتریت تبدیل می شود می توانیم پی به فعالیت میکروارگانیسم ها ببریم اما این روش نیز مناسب نمی باشد زیرا اندازه گیری نیتریت طولانی است

3) تعیین میزان قند انورت

با توجه به اینکه در هر نوع تجزیه ساکارزی ابتدا انورت تشکیل می شود بنابراین با اندازه گیری انورت می توانیم پی به فعالیت میکروارگانیسم ها ببریم اما این روش نیز قابل قبول نمی باشد زیرا قند انورت توسط میکروارگانیسم ها بلافاصله به مواد دیگر تبدیل می شود .

4) تعیین اسید یته

با توجه به این که اکثر میکروارگانیسم ها در اثر مصرف ساکاروز تولید اسید می نمایند برخی معتقدند می توان با اندازه گیری اسیدیته پی به فعالیت میکروارگانیسم ها ببریم اسیدهای تولید شده در اثر تجزیه ساکاروز به طور عمده از طریق پکتین جذب تفاله می شوند و از جریان دیفوزیون خارج می شود .

5) تعیین ph

چون قسمت عمده میکروارگانیسم ها ساکارز را به اسید تبدیل می کنند بنابراین با تعین ph می توانیم پی به عفونت دیفوزیون ببریم البته این روش نیز به دلایل زیر غیر قابل قبول است :

1) قسمت عمده اسیدها جذب تفاله شده و از جریان دیفوزیون خرج می شوند .

2) شربت خام حالت تامپون داشته و ممکن است تعیین ph وجود نداشته باشد.

بهترین ماده ضد عفونی کننده دیفزوزیون فرمالین به میزان ۳۰-۴۰٪است و بهترین محل برای افزودن فرمالین وسط دیفوزون است ولیکن چون آب تفاله از فلورمیکروبی بالایی برخودار است لذا مصرف فرمالین در مسیر آب تفاله نیز ضروری است.

انواع دیفوزیون ها

الف) غیر مداوم

ب) مداوم

دیفوزیون غیر مداوم

battery system از سلول استوانه ای مشابه تشکیل یافته است . در این سیستم خلال ها درون سلول ها ثابت بوده و شربت به صورت سیرکولانی در حرکت می باشد . آب تازه از سلول انتهایی وارد شده و از سلول تازه پر شده خارج می گردد. ظرفیت سلول های این سیستم 3 تا 5/6 تن متغییر است .

دیفوزیون های مداوم

1) DDS , RAABE

در یک نیم استوانه که مورب قرار گرفته و یک یا چند هلیس در آن تعبیه شده است در اثر حرکت هلیس یا هلیس ها خلال در جهت مخالف شیب بالا می رود . در حالی که شربت در جهت مخالف حرکت می کند.

2) برج Olier

خلال ها در استوانه ای که در آن دیسک های مشبکی با زنجیری به هم متصل شده اند پیش روی می کنند و شربت نیز در جهت مخالف مسیر خلال حرکت می نماید .

3) دیفیوزرهای برجی ( نوع B.M.A و بوکاولف )

در یک بدنه استوانه ای قائم ، هلیس وجود دارد که خلال را از پایین رو به بالا به حرکت در می اورد . خلال تازه از پایین وارد بدنه می شود و شربت از پایین خارج می شود.

4) دیفوزیون Desmit

این دستگاه مجهز به سیرکولا سیون تحت فشار می باشد. بستر خلال را بوسیله نقاله ای به حرکت در می آورند . بالای این نقاله مجموعه ای سرشلنگ قرار گرفته است در آن قسمت که نقاله خارج می گردد آب خالص از سر شلنگ روی آن پاشیده می شود مایعی که در اثر آبپاش از نقاله خارج می شود جمع آوری و بوسیله تلمبه ای با فشار از فواره بعدی روی خلال دوم پاشیده می شود و این عمل چند بار تکرار می گردد و هر دفعه مایع جمع آوری شده ( شربت ) بوسیله تلمبه ای با فشار از فواره بعدی روی خلال قسمت ما قبل پاشیده می شود .

 5) Berge

/ 0 نظر / 326 بازدید