DE1298959B - Verfahren zur Reinigung von Zuckerrueben-Rohsaft mittels Kalk und Kohlensaeure - Google Patents

Description

• Die Reinigung des aus Zuckerrüben gewonnenen Diffusions-Rohsaftes mit Kalk und Kohlensäure bereitet insofern Schwierigkeiten, als zur Erzielung eines optimalen Reinigungseffektes die günstigsten Bedingungen zur Fällung und Abscheidung der im Rohsaft enthaltenen verschiedenen, als Nichtsaccharose-Stoffe zu bezeichnenden Verunreinigungen, nämlich der Kolloide und der chemisch abbaubaren, molekular gelösten Nichtsaccharose-Stoffe, wie z. B. Invertzucker, Säureamide usw., stark voneinander abweichen. Es muß weitgehend vermieden werden, die Kolloide, d. h. die makromolekularen Verbindungen abzubauen bzw. in niedermolekulare Verbindungen zu spalten, wobei sie erneut in Lösung gehen. Dies kann nur erreicht worden, wenn die Ausfällungen dieser Stoffe keinem höheren pH-Wert als 10,8 ausgesetzt werden. Der chemische Abbau des Invertzuckers, der Säureamide und sonstiger abbaufähiger Nichtsaecharose-Stoffe verläuft jedoch am günstigsten bei bedeutend höheren pH-Werten, z. B. 12. Die Adsorption der molekulargelösten Nichtsaccharose-Stoffe durch das in der Saturation gebildete Kalziumkarbonat wird vorteilhaft bei einem pH-Wert von etwa 11,4 erzielt. Schließlich muß dafür Sorge getragen werden, daß der Saft weitgehend vom Kalk befreit wird.
• Unter den vielen bekannten Saftreinigungsverfahren sieht ein Verfahren vor, daß der Rohsaft einer mehrstufigen Scheidesaturation mit einigen ausgeprägten pH-Stufen ausgesetzt wird, wobei der Übergang von einer pH-Stufe zur anderen sprunghaft bis zu einem End-pH-Wert von 11 erfolgt. Die Gesamtkalkmenge wird in Teilmengen bei gleichzeitiger Kohlensäurezugabe in die einzelnen Stufen gegeben. Es ist dabei auch vorgesehen, den vom Kolloidschlamm befreiten Klarsaft mit einer geringen Kalkmenge nachzukalken, um den Invertzuckergehalt des Saftes durch höhere Alkalität desselben herabzusetzen. Ferner ist bei diesem Verfahren vorgesehen, den aus der zweiten Saturation abgeschiedenen Karbonatschlamm in die entsprechende pH-Wertstufe der Scheidesaturation zurückzunehmen.
• Bei diesem und allen anderen Saftreinigungsverfahren wird die Stabilisation des Rohsaftes und seine pH-Werterhöhung auf etwa 8 und darüber während oder vor der Scheidesaturation mittels Kalk bzw. kolloidhaltigem Saturationsschlamm bewirkt. In den bisher bekannten Scheidesaturationen sind lokale überalkalisierungen bei der Zugabe von Kalk nicht zu vermeiden, wodurch Kolloidstoffe abgebaut werden, so daß deren Abbaustoffe nicht koagulieren und nicht mehr aus dem Saft entfernt werden können. Dieser Mangel macht sich während der nachfolgenden Behandlung des Saftes immer wieder störend bemerkbar. Andererseits wird durch die Rückführung von kolloidhaltigem Schlamm in den Rohsaft die Verweilzeit der Kolloidausflockungen im Saft verlängert, wodurch ihre teilweise Peptisation nicht zu vermeiden ist.
• Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den eingangs erwähnten Forderungen zur optimalen Reinigung des Saftes durch Trennung der einzelnen Verfahrensschritte zu den jeweils günstigsten Bedingungen zu entsprechen. Hierzu geht die Erfindung von den vorerwähnten bekannten Verfahren zur Reinigung des Saftes mittels Kalk und Kohlensäure aus. Sie besteht darin, daß die Rückführung des Kalziumkarbonatschlammes -zusammen mit Saft der Endsaturation - zum Rohsaft erfolgt, und zwar in solcher Menge, daß ein pH-Wert von 8 bis 9 erreicht wird, worauf der so vorbehandelte Rohsaft mit der fünf- bis zehnfachen Menge des Saftes der Scheidesaturation kontinuierlich gemischt und mit Kohlensäure kurzzeitig auf einen pH-Wert unter 10 übersaturiert und dann der üblichen Scheidesaturation unterworfen wird, daß ferner der nach Abscheidung des kolloidhaltigen Schlammes gewonnene Klarsaft mit 0,5 bis 1 % Kalk, gerechnet auf Rübe, 5 bis 8 Minuten lang geschieden und dann nach Anwärmung mit Kohlensäure auf einem pH-Wert von 10,8 bis 11,4 gehalten wird.
• Bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Rohsaft finden die Kolloide des Rohsaftes in neuartiger Weise an den aus der Endsaturation mit Saft in großer Menge rückgeführten Kalziumkarbonatkristallen eine ausreichend große Feststoffadsorptionsfläche, so daß sie, noch bevor sie ihren Flockungsschwellenwert erreichen, sozusagen in der Gelform sensibilisiert, d. h. an den vielen feinen Kalziumkarbonatkristallen räumlich vor ihrer Koagulation orientiert werden, wobei der pH-Wert des so behandelten Rohsaftes ohne Zugabe von Kalkmilch auf die gewünschte Höhe gebracht wird. Die nachfolgende Scheidesaturation wird damit zu einer reinen Koagulationssaturation, in der die Kolloide keinem höheren pH-Wert als 10,8 ausgesetzt werden. Durch die zwischengeschaltete mehrfache und kurzzeitige übersaturation des mit dem Saft der Scheidesaturation gemischten vorbehandelten Rohsaftes wird eine lokale überalkalisierung des Saftes vermieden, und es werden dabei stufenweise neue Kalziumkarbonatkristalle gebildet, deren Oberflächen während ihrer Entstehung eine besonders starke Adsorptionsaktivität besitzt, so daß zur Ausfällung und Adsorption der sensibilisierten Kolloide aus dem Saft eine relativ geringe Kalkmenge erforderlich ist. Der Niederschlag besitzt ausgezeichnete Sedimentations-und Filtrationseigenschaften, so daß die Abtrennung desselben rasch erfolgt.
• Durch die milde Kalkbehandlung des kolloidhaltigen Saftes bei niedrigen pH-Werten und durch die schnelle Trennung der Kolloide vom Saft werden Abbau- und Peptisationserscheinungen vermieden.
• Die scharfe Kalkung des praktisch kolloidfreien Klarsaftes mit dem größeren Teil der Gesamtkalkmenge sichert bei hohem pH-Wert die für die weitere Verarbeitung sehr wichtige Thermostabilisation des Saftes, indem ein weitgehender Ablauf der notwendigen chemischen Reaktionen zum Abbau des Invertzuckers, der Säureamide und anderer abbaubarer Nichtsaccharose-Stoffe erreicht wird.
• Die anschließende Zwischensaturation des gekalkten Klarsaftes bei einem relativ hohen pH-Werte bis zu 11,4 ist eine reine Adsorptions-Saturation, bei der Abbauprodukte, molekulargelöste Nichtsaccharose-Stoffe sowie Farbstoffe an Kalziumkarbonat adsorbiert werden. Es entstehen dabei feinkristalline Kalziumkarbonatkristalle in relativ großer Menge, die in der Endsaturation eine übersättigung des Saftes an Kalziumkarbonat weitgehend verhindern.
• Das Verfahren nach der Erfindung wird wie folgt durchgeführt: Der saure Rohsaft wird durch Zugabe des in der Endsaturation abgeschiedenen, feine Kalziumkarbonatkristalle enthaltenden Schlammes zusammen mit Saft der Endsaturation auf einen pH-Wert von 8 gebracht und nach der üblichen Erwärmung kontinuierlich mit aus dem Scheidesaturateur abgezogenen Saft, der einen pH-Wert von 10,8 besitzt, im Verhältnis von etwa 1:8 vermischt. Dieser Mischsaft wird im kontinuierlichen Verfahren kurzzeitig auf einen pH-Wert unter 10 übersaturiert und durch darauffolgende Zugabe von Kalk und Kohlensäure im Gegenstrom auf einen pH-Wert von etwa 10,8 gebracht. Die kontinuierlich aus dem Scheidesaturateur abgezogene Schlammsaftmenge wird in bekannter Weise dekantiert, über Drehfilter filtriert und der Saturationsschlamm aus dem Prozeß ausgeschieden.
• Der Klarsaft wird anschließend mit 0,5 bis 1 % Kalk, gerechnet auf Rübe, 5 bis 8 Minuten lang behandelt und dann, nach Anwärmung, in einem besonderen Saturateur mittels Kohlensäure auf einen pH-Wert von etwa 11,4 gebracht und gehalten. Aus diesem Gefäß fließt der Saft direkt in den Endsaturateur bekannter Bauart, worin auf die optimale Alkalität der Endsaturation im Verlauf von etwa 10 Minuten heruntersaturiert wird. Der aus dem Endsaturateur abgezogene Saft wird in einem Dekanteur üblicher Bauweise dekantiert und der hieraus abfließende Klarsaft feinfiltriert. Der kolloidfreie Karbonatschlamm mit Saft der Endsaturation wird dem sauren, aus der Diffusion kommenden Rohsaft in der beschriebenen Weise kontinuierlich zugesetzt.
• Mit diesem Verfahren wird ein reinerer Dünnsaft erzielt, der sich durch geringe Mengen an Nichtsaccharose- und Farbstoffen und geringem Kalksalzgehalt auszeichnet.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur Reinigung von Zuckerrüben-Rohsaft mittels Kalk und Kohlensäure, bei welchem der Rohsaft zunächst einer Scheidesaturation unterworfen und der nach Abscheidung des kolloidhaltigen Schlammes gewonnene Klarsaft mit Kalk versetzt und einer zweiten Saturation unterworfen wird und wobei der in der zweiten Saturation anfallende Kalziumkarbonatschlamm in die erste Verfahrensstufe zurückgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung des Kalziumkarbonatschlammes -zusammen mit Saft der Endsaturation -zum Rohsaft erfolgt, und zwar in solcher Menge, daß ein pH-Wert von 8 bis 9 erreicht wird, worauf der so vorbehandelte Rohsaft mit der 5- bis 10fachen Menge des Saftes der Scheidesaturation kontinuierlich gemischt und mit Kohlensäure kurzzeitig auf einen pH-Wert unter 10 übersaturiert und dann der üblichen Scheidesaturation unterworfen wird, daß ferner der nach Abscheidung des kolloidhaltigen Schlammes gewonnene Klarsaft mit 0,5 bis 1 % Kalk, gerechnet auf Rübe, 5 bis 8 Minuten lang geschieden und dann nach Anwärmung mittels Kohlensäure auf einem pH-Wert von 10,8 bis 11,4 gehalten wird.