Research of color characteristics of sugar production intermediates | Исследование цветовых характеристик полупродуктов сахарного производства

English. It is known that in a sugar production, only about 80% of sucrose, extracted from the beet, is output as a commercial product. The rest is lost during the processing or remains in intermediates. The color of white sugar is mainly determined by the color of the returned to the first stage of crystallization of the brown sugars melt. An effective way to improve the quality of melt is affination of brown sugars. Coloring substances (CS) are preferably present in the film on the surface of sugar crystals. To improve the efficiency of affination experiments were carried out by layer-by-layer processing of the normalized crystal size (0.3-0.5 mm) with the saturated solution of white sugar. To evaluate the numerical characteristics of the color of the samples studied scanerometrical method followed by computer processing of images in RGB color mode was used. It was found that the solution of the starting yellow sugar having visual yellow color intensively absorbs 450–480 nm of spectrum, so there is no blue component in the graphs. During the affination removing of CS from the surface of crystals takes place changing the light absorption intensity. There is a bleaching of the samples at affination duration up to 3 minutes. Further 5–10 min treatment is accompanied by partial diffusion of CS from interstitial liquor to the surface of crystals and improved chromaticity. Prolonged affination results in crystals abrasion; it is accompanied by unproductive energy consumption on the mixing process. The obtained results indicate that the effective removal of CS occurs after 1–3 minutes of affination. In this case brown sugar chromaticity decreases from 625 to 130–230 units of optical density and mother liquor chromaticity is increased from 20 to 900–1600 units of optical density. The conclusion is that most of the CS determining the chromaticity of yellow sugars is found in the film on the crystal surface and is removed by 3 min long affination.

Russian. Известно, что при производстве сахара только около 80% сахарозы, извлеченной из свеклы, выводится в качестве товарного продукта. Остальное количество теряется при переработке или остается в полупродуктах. Цветность белого сахара определяется преимущественно цветностью возвращаемой на первую ступень кристаллизации клеровки желтых сахаров. Эффективным способом повышения качества клеровки является аффинация желтых сахаров. Красящие вещества (КВ) содержатся преимущественно в пленке на поверхности кристаллов сахара. Для повышения эффективности аффинации проводили опыты путем послойной обработки кристаллов нормированного размера (0,3-0,5 мм) насыщенным раствором белого сахара. Для оценки численных характеристик окраски исследуемых образцов использовали сканерометрический метод с последующей компьютерной обработкой изображений в цветовом режиме RGB. Установлено, что раствор исходного желтого сахара, имеющий визуальную желтую окраску, интенсивно поглощает в области спектра 450–480 нм, поэтому синяя компонента на графиках отсутствует. При проведении аффинации происходит удаление КВ с поверхности кристаллов, что изменяет интенсивность поглощения света. Наблюдается осветление образцов при продолжительности аффинации до 3 мин. Дальнейшая обработка в течение 5–10 мин сопровождается частичной диффузией КВ из межкристального раствора к поверхности кристаллов и повышением цветности. Длительная аффинация приводит к истиранию кристаллов, сопровождается непроизводительными затратами энергии на процесс перемешивания. Полученные результаты свидетельствуют, что эффективное удаление КВ происходит в течение 1–3 мин проведения аффинации. При этом цветность желтого сахара снижается с 625 до 130–230 единиц оптической плотности, а цветность межкристального раствора повышается с 20 до 900–1600 единиц оптической плотности. Сделан вывод, что основное количество КВ, определяющих цветность желтых сахаров, содержится в пленке на поверхности кристаллов и удаляется аффинацией за 3 мин.