Диффузионный сок¶

Диффузионный сок — это водный экстракт сахара и других растворимых веществ, получаемый в процессе диффузии из измельчённой растительной ткани, преимущественно сахарной свёклы. Данный продукт является промежуточным сырьём в сахарном производстве и представляет собой мутную жидкость тёмно-коричневого цвета с содержанием сахарозы от 12 до 16 %.

¶Получение

Технология получения диффузионного сока основана на методе противоточной экстракции. Измельчённая свёкла (стружка) подаётся в верхнюю часть диффузионного аппарата, а горячая вода (70–80 °C) движется навстречу ей. За счёт разницы концентраций сахароза переходит из клеток растения в воду через полупроницаемые мембраны. Процесс длится 60–100 минут, после чего из стружки извлекается до 98 % сахара.

Основные аппараты для экстракции:

• ротационные диффузоры (барабанного типа);
• колонные диффузоры (непрерывного действия);
• наклонные шнековые установки.

Для интенсификации процесса в воду добавляют известковое молоко (дефекацию), что предотвращает набухание пектиновых веществ и улучшает фильтрацию.

¶Состав и свойства

Диффузионный сок содержит не только сахарозу (12–16 %), но и сопутствующие компоненты:

• несахара (азотистые соединения, пектины, органические кислоты);
• минеральные соли (калий, натрий, кальций);
• красящие вещества (меланоидины, продукты карамелизации).

Продукт характеризуется слабокислой реакцией (pH 5,5–6,2), плотностью 1060–1080 кг/м³ и высокой мутностью. Свежеполученный сок быстро темнеет на воздухе из-за окисления полифенолов, поэтому его немедленно направляют на дальнейшую переработку.

¶Очистка

Первичный диффузионный сок непригоден для кристаллизации сахара из-за большого количества примесей. Очистка проходит в несколько этапов:

1. Дефекация — обработка известью (до 2–3 % CaO к массе сока) при 85–90 °C для осаждения кислот и коагуляции белков.
2. Сатурация — пропускание углекислого газа через сок для связывания избыточной извести в карбонат кальция, который адсорбирует красящие вещества.
3. Фильтрация — отделение осадка на фильтр-прессах или вакуум-фильтрах.
4. Сульфитация — обработка диоксидом серы для обесцвечивания и снижения щёлочности.

После очистки получают так называемый очищенный сок (содержание сахара 13–15 %), который далее сгущают выпариванием до сиропа.

¶Использование

Основное применение диффузионного сока — производство сахара-песка и сахара-рафинада. После сгущения и кристаллизации из него получают белый сахар, а побочный продукт (меласса) используется в спиртовой промышленности и производстве кормовых дрожжей.

Второстепенные направления использования:

• сырьё для производства лимонной и молочной кислот (биотехнологическим способом);
• субстрат для выращивания кормовых дрожжей;
• компонент питательных сред в микробиологии.

В пищевой промышленности диффузионный сок в неочищенном виде не применяется из-за высокого содержания примесей и специфического вкуса.

¶Особенности производства

Качество диффузионного сока напрямую влияет на выход сахара и расход энергоресурсов. Основные проблемы технологии:

• потеря сахара за счёт инверсии (гидролиза) при повышенной температуре;
• образование декстранов при бактериальном заражении (при нарушении санитарных норм);
• ухудшение фильтрации из-за пектинов, перешедших в раствор.

Для контроля процесса измеряют содержание сахара (поляриметрическим методом), чистоту сока (отношение сахарозы к сухим веществам) и цветность. Современные заводы используют автоматизированные системы управления, поддерживающие оптимальный температурный режим и расход воды.

¶См. также

• Диффузионный аппарат
• Сахарная свёкла
• Жом (отход свеклосахарного производства)

¶Источники

• Сапронов А. Р. Технология сахарного производства. — М.: Колос, 1999.
• Бугаенко И. Ф. Технология сахаристых веществ. — СПб.: Проспект науки, 2008.
• Справочник технолога сахарного завода / под ред. П. М. Силина. — М.: Пищевая промышленность, 1967.