ДОСВІД ЗАСТОСУВАННЯ НАНОПРЕПАРАТІВ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ДИФУЗІЙНОГО СОКУ В БУРЯКОЦУКРОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ

 

ПІДСЕКЦІЯ 4. Інноваційні технології

Ткаченко С.В., аспірант

Олішевський В.В., доцент, старший науковий співробітник, к.т.н.

Вєрченко Л.М., старший науковий співробітник, к.т.н.

Маринін А.І., старший науковий співробітник, к.т.н.

Ардинський О.В., аспірант

Національний університет харчових технологій, м. Київ, Україна

ДОСВІД ЗАСТОСУВАННЯ НАНОПРЕПАРАТІВ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ДИФУЗІЙНОГО СОКУ В БУРЯКОЦУКРОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ


В останні десятиліття погіршення якості цукрових буряків вимагає від цукровиків в процесі очищення дифузійного соку наряду з основним реагентом – гідроксидом кальцію у вигляді вапняного молока [1, с. 136], використовувати додаткові реагенти.

Пошук нових реагентів співпадає з активним розвитком використання нанотехнологій в харчовій промисловості, що в свою чергу відкриває перспективи застосування реагентів в нанорозмірному стані, які б дозволили забезпечити максимальний ефект очищення соків цукрового виробництва.

Нами було досліджено вплив препарату наночастинок гідроксиду алюмінію [Al(OH)3] на процес очищення дифузійного соку на стадіях попереднього та основного вапнування.

Для додаткового очищення дифузійного соку був використаний препарат наночастинок гідроксиду алюмінію, одержаний за допомогою способу об’ємного електроіскрового диспергування [2, с. 74], з концентрацією Al(OH)3 – 60 мг/дм3. Розмір частинок твердої фази в препараті складає в середньому 317,0 нм, дзета-потенціал системи +41,2±3,0 мВ (рис.1). Реакція середовища одержаного препарату лужна: рН20=8,2. Рентгеноструктурний аналіз одержаного препарату показав, що в препараті присутня в основному моноклінна фаза гідроксиду алюмінію в кількості 93,75% та сліди від чистого алюмінію в кількості 6,25 %.

Дифузійний сік очищали вапном у вигляді вапняного молока, яке готувалось безпосередньо перед додаванням у сік. Вапно одержували випалом кондиційного вапняку [3, с. 25] Комсомольського рудоуправління із вмістом CaCO3 – 98,2%.Очищення соку проводили за типовим способом [1, с. 224]: тепле прогресивне попереднє вапнування, гаряче основне вапнування. Препарат наночастинок додавали в кількості 0,0003% Al(OH)3 до маси соку. Оброблені запропонованим реагентом зразки фільтрували, охолоджували та аналізували, вимірюючи рН20, вміст сухих речовин, вміст цукру, визначали чистоту, підраховували локальний ефект очищення, визначали дзета-потенціал та питому електропровідність розчинів.

В результаті досліджень встановлено, що за умов додаткового оброблення наночастинками гідроксиду алюмінію має місце приріст чистоти та локальних ефектів очищення як соку попереднього, так і основного вапнування (рис.2, 3). Найбільший приріст чистоти та локального ефекту очищення спостерігається, при додаванні препарату у сік попереднього вапнування безпосередньо під час проведення процесу. За таких умов локальний ефект очищення соку попереднього вапнування зростає в середньому на 24,0%, а чистота на 3,3 % порівняно із соком без додаткового оброблення.

 

                            

                                                                 а)                                                                                                                                                           б)

Рисунок 1– Розподіл розмірів частинок твердої фази (а) та дзета-потенціалу системи (б) препарату наночастинок гідроксиду алюмінію

 

Рисунок 2– Приріст чистоти оброблених соків

 

Рисунок 3– Приріст локального ефекту очищення оброблених соків

 

Література

1. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства / А.Р. Сапронов. – М.: Агропромиздат, 1986. – 431 с.

2. Применение объемного электроискрового диспергирования для получения седиментационно устойчивых гидрозолей биологически активных металлов / А.А. Щерба, С.М. Захарченко, К.Г. Лопатько, Е.Г. Афтандилянц // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ. – 2009. – № 22. – С. 74-79.

3. Инструкция по химико-техническому контролю и учёту сахарного производства. – Киев: ВНИИСП, 1983. – 475 с.