Приготовление инвертного сиропа

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ИНВЕРТНОГО СИРОПА

Приготовление инвертного сиропа

Инвертный сироп представляет собой водный раствор смеси равных количеств глюкозы и фруктозы, вводится в кондитерские изделия взамен патоки и применяется в пищевой промышленности с целью предотвращения кристаллизации сахара, например, в производстве карамели, искусственного меда, варенья. В медицине инвертный сахар применяется как заменитель глюкозы, также инвертный сахар используется для производства многоатомных спиртов (сорбинита, манита) и заменителя глицерина – глицерогена. Инвертный сироп, кроме глюкозы и фруктозы, содержит обычно некоторое количество оставшейся (негидролизованной) сахарозы, а также продукты разложения и конденсации. Готовят его в сироповарочных аппаратах. На практике сахарный сироп готовят концентрацией 65–75 % к массе.

Сахароза – дисахарид, который под действием кислоты или фермента (сахаразы), расщепляется на глюкозу и фруктозу (инвертный сахар), при этом происходит процесс инверсии, заключающийся в расщеплении сахарозы на фруктозу и глюкозу. Для инверсии используются кислоты: соляная, лимонная, молочная, уксусная [1, 11].

Реакция гидролиза идет по следующему уравнению:

С₁₂h₂₂o₁₁ + h₂o = c₆h₁₂o₆ + c₆h₁₂o₆

Принципиальная схема получения инвертного сиропа представлена на рис. 1.1.

Типовой сироповарочный реактор (СР) представляет собой закрытый стальной резервуар цилиндрической формы со сферическим днищем. Изготавливают его из стали или чугуна и защищают от коррозии эмалью, футеруют плитками или гуммируют. Реактор снабжен паровой рубашкой с патрубками для подвода пара и отвода конденсата и мешалкой с верхним приводом, предназначенной для размешивания содержимого. В крышке реактора имеется люк с задвижкой для загрузки сахара из бункера, а также патрубок для залива воды и вытяжная труба для отвода водяных паров. Для спуска сиропа служит нижний патрубок [9].

Воду подают в реактор через патрубок и подогревают ее до 55–60 °С. Не прекращая нагревания, включают мешалку и загружают сахар, медленно растворяя его, при этом, объём, занимаемый сахаром, значительно уменьшается. После полного растворения сахара проводят кислотный гидролиз, добавляя соляную или серную кислоту. Затем инвертный сироп охлаждают и нейтрализуют.

Для отделения от примесей инвертный сироп из реактора перекачивают насосом готового продукта (НГП) на фильтрацию. Фильтрация сиропов производится в рамных фильтрах (РФ), в качестве фильтрующего материала используется фильтрующая ткань бельтинг или сукно.

Отфильтрованный сироп поступает в сборники готового продукта (СГП). Сохраняют сироп в алюминиевых или эмалированных сборниках различных типов. Сборники для сиропа одновременно выполняют роль напорных емкостей и мерников, поэтому они оборудованы измерительными стеклянными трубками. Емкость сборников рассчитывается на двухсуточную потребность завода в сиропе.

Рисунок 1.1 – Технологическая схема получения инвертного сиропа

Целью расчёта реакционного емкостного аппарата с перемешивающим устройством является определение размеров аппарата, выбор мешалки, расчёт и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки, расчёт материальных потоков, затрат тепла и энергии.

Процесс получения инвертного сиропа включает следующие технологические операции:

· растворение сахара в воде при нагревании;

· проведение кислотного гидролиза;

· охлаждение и нейтрализация;

· фильтрация сиропа.