Моделирование процесса роста кристаллов сахарозы в сахарсодержащем растворе

Автор: Семенов Е.В., Славянский А.А., Грибкова В.А., Митрошина Д.П., Антипов С.Т.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств

Статья в выпуске: 1 (87), 2021 года.

Бесплатный доступ

Кристаллизация сахарозы представляет собой один из наиболее важных этапов в технологическом потоке получения товарного сахара. По своей природе - это развивающийся в достаточно широком температурном диапазоне, условиях изменяющейся концентрации раствора, его пептизации и другого массообменный процесс образования и роста кристаллов сахара в сахарном растворе путем диффузионного переноса в нем молекул сахарозы. К этому нужно добавить еще и такие осложняющие физико-математическую формализацию явления, влияющие на кристаллизацию, как форма кристалла, чистота, вязкостные свойства и поверхностное натяжение раствора, наличие в нем несахаров и т.п. Поэтому среди обусловливающих в целом протекание процесса факторов обычно проводят, сохраняя среди них лишь приоритетные и наиболее важные с позиций исследования. С точки зрения классической диффузионной теории явление кристаллизации трактуется как молекулярный с бесконечной скоростью распространения возмущения от источника диффузионный перенос в растворе молекул сахарозы, вследствие чего концентрация в сахарсодержащей жидкостной системе также полагается изменяющейся мгновенно в каждой точке. Однако, поскольку в реальных условиях этот эффект не наблюдается, то, с целью разрешить это противоречие, вводят понятия возмущенного и невозмущенного, разделенных называемым диффузионным фронтом концентрации областей этих фазовых состояний. Используя кинематические характеристики фронта, определяют время протекания процесса кристаллизации в целом по обеим фазам. Что позволяет с большей, по сравнению с полученными на базе классической теорией результатами, точностью рассчитать период обработки раствора.

Еще

Вакуум-аппарат, концентрация раствора, затравка, кинетика кристаллизации, сахароза

Короткий адрес: https://readera.org/140257366

IDR: 140257366   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-1-62-70

Список литературы Моделирование процесса роста кристаллов сахарозы в сахарсодержащем растворе

  • Силин П. М. Технология сахара. Рипол Классик, 2013.
  • Магомедов М. Г. Технология получения пасты из сахарной свеклы //Вестник ВГУИТ. 2015. № 3. С. 138-141. doi: 10.20914/2310-1202-2014-3-138-141
  • Славянский А.А., Семенов Е., Лебедева Н., Неделькин В. и др. Математическое моделирование кинетики кристаллизации гидратной глюкозы // Сахар. 2014. № 5. С. 45-49.
  • Хворова JI.C. Трехпродуктовая технологическая схема получения глюкозы с кристаллизацией двух продуктов в ангидридной форме // Пищевая промышленность. 2017. № 9.
  • Хворова JI.C., Баранова JI.B., ГоменюкВ.А. Способ получения кристаллической ангидридной глюкозы. 2018.
  • Семенов Е.В., Славянский А.А. Моделирование процесса кристаллизации и центрифугирования. М.: Спутник+, 2015. 217 с.
  • Кулинченко В.Р., Мирончук В.Г. Промышленная кристаллизация сахаристых веществ. 2012.
  • Berzi К., Suryanarayanan R. Compression-induced crystallization in sucrose-polyvinylpyrrolidone amorphous solid dispersions//Crystal Growth & Design. 2018. V. 18. №2. P. 839-848. doi: 10.1021/acs.cgd.7b01305
  • Hubbes S.S., Braun A., Foerst P. Sugar particles and their role in crystallization kinetics and structural properties in fats used for nougat creme production // Journal of Food Engineering. 2020. V. 287. P. 110130. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2020.110130
  • Velazquez-Camilo O., Bolanos-Reynoso E., Rodriguez E., Alvarez-Ramirez J. Characterization of cane sugar crystallization using image fractal analysis // Journal of Food Engineering. 2010. P. 77-84. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2010.03.030
  • Khaddour I., Bento L., Ferreira A., Rocha F. Kinetics and thermodynamics of sucrose crystallization from pure solution at different initial supersaturations // Surface Science. 2010. P. 1208-1214. doi: 10.1016/j.susc"2010.04.005
  • Frenzel S. Crystallization Schemes in the Sugar Industry// ChemBioEng Rev. 2020. №5. P. 1-9. doi: 10.1002/cben.202000010
  • Thakral S., Sonje J., SuryanarayananR. Anomalous behavior of mannitol hemihydrate: Implications on sucrose crystallization in colyophilized systems // International journal of pharmaceutics.2020. V. 587. P. 119629. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.119629
  • de Castro B. J. C. et al. Sucrose crystallization: modeling and evaluation of production responses to typical process fluctuations //Brazilian Journal of Chemical Engineering" 2019. V. 36. № 3. P. 1237-1253. doi: 10.1590/0104-6632.20190363s20180240
  • SinghK, Gupta S.P., Kumar A., Kumar A. The effect of high intensity ultrasound (HIU) on the kinetics of ciystallizationof sucrose: Elimination of latent period//Ultrasonics sonochemistiy. 2019. V. 52. P. 19-24. doi: 10.1016/j.ultsonch.2018.05.030
  • Chakir A., Romane A., Marcazzan G.L., Ferrazzi P. Physicochemical properties of some honeys produced from different plants in Morocco // Arabian Journal of Chemistry. 2016. V. 9. P. S946-S954. doi: 10.1016/j.arabjc.2011.10.013
  • Nayik G.A., Dar B.N., Nanda V. Physico-chemical, rheological and sugar profile of different unifloial honeys from Kashmir valley of India// Arabian Journal of Chemistry. 2019. V. 12. № 8. P. 3151-3162. doi: 10.1016/j.arabjc.2015.08.017
  • Batal H., Hasib A., Ouatmane A., Dehbi F. et al. Sugar composition and yield of syrup production from the pulp of Moroccan carob pods (Ceratonia siliqua L.) // Arabian Journal of Chemistry. 2016. V. 9. P. S955-S959. doi: 10.1016/j.arabjc.2011.10.012
  • Boussaid A., Chouaibi M., Rezig L., Hellal R. et al. Physicochemical and bioactive properties of six honey samples from various floral origins from Tunisia // Arabian journal of chemistry. 2018. V. 11. № 2. P. 265-274. doi: 10.1016/j.arabjc.2014.08.011
  • Torr6nen R., Hellstrom J., Mattila P., Kilpi K. Postprandial glycaemic response to berry nectars containing inverted sucrose // Journal of nutritional science. 2017. V. 6. doi: 10.1017/jns.2016.44
Еще
Статья научная