Afføring af sukkersaft (fra lat. defaecatio - "rensning") er en procedure, der bruges til fremstilling af sukker , til at rense roe- eller rørjuice fra forskellige urenheder ved hjælp af brændt kalk .
Et af de vigtigste stadier af sukkerproduktion er rensningen af rå sukkerroer eller rørjuice fra forskellige urenheder, der forhindrer yderligere koncentration og krystallisering af saccharose , hvilket er nødvendigt for at opnå hvidt sukker. Til dette formål, blandt de forskellige reagenser i sukkerindustrien, anvendes fem: CaO (quicklime), SO₂ ( svovlsyreanhydrid ), P₂O₅ ( phosphorsyreanhydrid ), CO₂ ( kuldioxid ) og MgO ( brændt magnesia ). Renseproceduren kaldes normalt kun for "afføring" ved brug af brændt kalk, som anvendes i langt de fleste tilfælde [1] .
I afføringsprocessen blandes den opvarmede sukkersaft med lime, som gennem flere virkninger kemisk ødelægger nogle af de uønskede urenheder, kemisk binder den anden del til dårligt opløselige bundfald , og endelig fysisk binder hovedparten af de uønskede urenheder inde i de dårligt opløselige bundfald af andre forbindelser. Fra den derved opnåede masse fordampes en opløsning af selve saccharose let , som derefter koncentreres og krystalliseres, og det ophobede sediment - afføringssnavs - bortskaffes [2] .
Den kemiske effekt af afføring i sin rene form er ubetydelig og giver dig mulighed for at slippe af med kun 1-2% af urenheder. Som et resultat af kemiske reaktioner sker nedbrydning af mange organiske syrer , herunder oxalsyre , vinsyre og andre, samt koagulering af albuminer . Derudover sker der en delvis destruktion af pektin , og mange pigmenter binder sig til uopløselige bundfald [1] .
En uønsket kemisk effekt af afføring er dannelsen af noget calciumsaccharose . Konsekvenserne af denne effekt overvindes i det næste trin af juiceforarbejdning, karbonering , når calcium binder sig til calciumcarbonat gennem behandling med kuldioxid og bundfald, som fjernes:
Nøgleeffekten af afføring har at gøre med de fysiske processer, der finder sted i blandingen af sukkersaft og lime. Kemisk koagulering af proteiner i sukkerjuice fører til dannelsen af faste flokkulente sedimenter, og de udfælder til gengæld fysisk molekyler af andre urenheder, der ikke kemisk interagerer med brændt kalk, hvilket gør det muligt at filtrere hovedparten af urenheder fra sukkerjuice [1] .
Det er fordelagtigt at defekere både roe- og sukkerrørsjuice i to trin. I første fase holdes kalkkoncentrationen på niveauet 0,2-0,3 %, pga for høj koncentration i råjuice fører til for hurtig koagulering af kolloide stoffer og dannelse af udfældninger, der er svære at adskille. På dette stadium er opgaven normalt at holde saftens surhedsgrad på et optimalt niveau for en given råvare i en bestemt virksomhed. For sukkerrørsjuice er dette ofte 6,3 pH . Afhængigt af den anvendte type afføringsmidler opretholdes det ønskede surhedsniveau ved at variere mængden af tilsat lime, saftens temperatur og varigheden af afføringen. For eksempel øger saftens temperatur opløseligheden af lime og reducerer dets forbrug [2] [3] .
I andet trin, efter dannelsen af primære sedimenter, øges koncentrationen af kalk 10 gange til 2-3%. I dette tilfælde dannes et overskud af kalk i opløsningen, og der finder kemiske og fysiske renseprocesser sted, som ikke kunne passere med en lavere koncentration af kalk, og afføringsproceduren afsluttes [2] .
For eksempel for sukkerrørsjuice anses en sådan sekvens af handlinger for at være optimal, som dog ikke kan implementeres i enhver virksomhed på grund af det allerede installerede udstyr og egenskaberne ved lokale råvarer [4] .