Роль инвертного сахара в мелассообразовании Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

56

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, №5-6, 2001

РОЛЬ ИНВЕРТНОГО САХАРА

А.И. Г’РОМКОВСКИЙ, М.А. КАМАЛЬ, И.Н. БАШМАНОВ

Воронежская государственная технологическая академия

Потеря сахара в мелассе зависит от общего количества несахаров, поступающих в продуктовое отделение, и от их химического состава, который, оказывая влияние на растворимость сахарозы, определяет величину мелассообразовательного коэффициента [1], обусловленного отношением масс сахарозы и несахаров мелассы.

В соответствии с теорией мелассообразовеШия П.М. Силина [2] все несахара, входящие в состав мелассы, являются мелассообразователями [3]. Для тростниково-сахарного производства и переработки сахара-сырца больший интерес представляет инвертный сахар, который при различном составе несахаров мелассы может быть либо положительным, либо отрицательным мелассообразователем [1, 4, 5]. С позиции растворимости сахарозы в многокомпонентных растворах [6, 7] инвертный сахар, имея размер молекул, близкий к сахарозе, следует считать растворимым веществом. Присоединяя достаточно большое количество воды при гидратации, инвертный сахар должен снижать растворимость сахарозы, ’’выталкивая” ее из раствора. Отрицательная мелассообразующая способность инвертного сахара позволяет уменьшить чистоту мелассы при значительном содержании его в ней и повысить выход готового продукта. Поэтому в тростниково-сахарном производстве стараются сохранить инвертный сахар и перевести его в мелассу [8]. В свеклосахарном производстве инвертный сахар, содержащийся в сырье, разлагают при проведении ’’жесткой” дефекации [9, 10] и в дальнейшем стараются не допустить его значительного образования. Такая технология приводит не только

, 664.151.1.

В МЕЛАССООБРАЗОВАНИИ

дить инверсию мелассы .в утфеле последнего продукта. Однако эффективность этого метода до сих пор не подтверждена.

Мелассообразующая способность инвертного сахара до настоящего времени недостаточно изучена, а . данные, имеющиеся в литературе, противоречивы [1, 4, 5].

Цель данной работы — исследовать влияние концентрации инвертного сахара на растворимость сахарозы, коэффициент насыщения, мелассообразующий коэффициент и оценить влияние инвертного сахара на выход сахарозы для тростниково-сахарного производства.

Чтобы результаты эксперимента имели производственное значение, в качестве исследуемой среды использовалась заводская меласса, полученная при переработке тростника на заводе ’’Кенана” (Судан) в сезоне 1997/98 г. Нормальную чистоту мелассы определяли путем опытного насыщения трех проб по методу П.М. Силина [2]. При исследовании влияния концентрации инвертного сахара на растворимость и коэффициент мелассообра-зования использовали методику З.А. Силинои [1], в соответствии с которой к исходной мелассе перед насыщением добавляли определенное количество инвертного сахара, проводили его растворение при интенсивном перемешивании, после чего из полученного раствора приготавливали три пробы с содержанием сухих веществ СВ 80, 82, 84%.

Для решения задачи было проведено 6 серий экспериментов с различным количеством п добавленного инвертного сахара: 0, 6, 8, 10, 12, 15% от общего количества несахаров исследуемой мелассы для тростниково-сахарной мелассы. В полученном насыщенном растворе определяли содержание СВ [11] и содержание сахара СХ методом прямой поляризации [2]. По результатам анализов вычислялись соотношения несахар/вода Ы, коэффициент насыщения а' , чистота Ч нормальной мелассы

Таблица

Номер экспери- мента п СВ СХ Ч 1 1 1 а т0 т\ | т N нсх вода

% кгСХ кгНСХ

1 0 83,7 28,2 33.7 2,6 0,73 0,51 - - 3,41

2 6 83,5 25,9 31,1 10,1 0,66 0,51 0,45 -0,49 3.49

3 8 83,3 2-1,7 29,7 12,6 0,62 0.51 0,42 -0,61 3.50

4 10 83,1 23,3 28 15,1 0.58 0,51 0,39 -0,69 3,54

5 12 83,6 22,3 26,7 17,6 0,57 0,51 0,36 -0,74 3,73

6 15 83,5 20,7 24,8 21,35 0,53 0,51 0,33 -0,69 3,80

к уничтожению полезного пищевого продукта, но и способствует образованию мелассы с высокой чистотой и значительными потерями сахарозы в ней.

Чтобы реализовать преимущества низкой мелассообразовательной способности инвертного сахара, отдельные исследователи предлагают лрово-

и мелассообразующий коэффициент т в исследуемой мелассе (таблица).

Из данных таблицы видно, что при увеличении количества инвертного сахара чистота нормальной мелассы уменьшается и соответственно уменьшается коэффициент насыщения. Среднее значение мелассообразующего коэффициента для тростни-

-6, 2001

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, №5-6, 2001

57

.151.1.

А

‘0 про-до сих

ого са-учена, иворе-

шяние

твори-

мелас-

[ияние

остни-

произ-

ой сре-

1енная

внана”

истоту

щения

иссле-

о саха-

юобра-п,", Г11

Оп | 1 ],

;перед :чество ие при 13 полюсы с 6.

серий добав-5% от мелас-лучен-жание

фЯМОЙ

вычис-

зфици-

елассы

Таблица

N

нсх

вода

3,41

3.49

3.50 3,54 3,73 3,80

:следу-

яении

зльнои

гньша-

зчение

остни-

ковой мелассы отрицательное — 0,64. Отсюда можно сделать вывод, что в условиях тростниковосахарного производства 1 кг инвертного сахара в мелассе увеличивает выход сахарозы на 0,64 кг. Это свидетельствует о целесообразности сохранения инвертного сахара и перевода его в мелассу.

Обработка полученных данных методами математической статистики позволила получить эмпирические зависимости изменения коэффициента насыщения а от концентрации инвертного сахара в мелассе у. Для тростниковой мелассы эта зависимость имеет вид

а’ = -0,011/ + 0,76.

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа литературных данных и результатов исследования установлено, что мелассообразующий коэффициент инвертного сахара существенно зависит от общего количества и состава несахаров мелассы.

2. Отрицательная мелассообразовательная способность инвертного сахара, оказывающая влияние на снижение потерь сахарозы в мелассе и на повышение его выхода, свидетельствут о целесообразности сохранения инвертного сахара и перевода его в мелассу без разложения. Реализация этого требует применения особых технологий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Силина З.А. Роль отдельных несахаров в патокообразова-нии // Тр. Ленигр. технол. ин-та пищевой пром-сти. — 1938. — 1 (IX). — С. 22-28.

2. Инструкция по техническому контролю и учету сахарного производства. — Киев: ВНИИСП. 1970. — 439 с.

3. Герасименко А.А., Олянская С.П., Гривцева Э.А. Меласса и мелассообразование в свеклосахарном производстве. — Киев: Вита школа. Головное изд-во, 1984. —

318 с.

4. Зеликман И.Ф., Абдурашидов Т.Р. Характеристика несахаров тростниково-сахарного производства / / Сахарная пром-сть.— 1960. — № 10. — С. 19-21.

5. Иванов С.З., Палаш В.П. О роли редуцирующих веществ в образовании мелассы / / Там же.

6. Громковский А.И., Фарид Хаммуд. О растворимости сахарозы в многокомпонентных растворах / Воронеж, технол. ин-т. — 17 с. —Деп. в АГРОНИИТЭИПП 01.03.90 г., № 2220.

7. Даишев М.И., Зеликман И.Ф., Даишева П.М. К теории растворимости сахарозы в присутствии несахаров // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1968. — № 3. — С. 32-38.

8. Hugot Е. Handbook of cane sugar engineering. 3-rd cotnpl. rev.ed. — 1986.

9. Силин П.М. Технология сахара. — М.: Пищевая пром-сть, 1967. - 625 с.

10. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. — М.: Агропромиздат, 1986. — 431 с.

11. А.с. 1113741 СССР. Способ определения содержания сухих веществ в темноокрашенных сахарных растворах / А.И. Громковский, Н.С. Остроухое. Заявл. 30.06.82, № 3459345/28-13. — Опубл. в Б.И. — 1984. — № 34.

Кафедра технологии сахаристых веществ

Поступила 19.04.01 г.

637.345.664.1.054.065,

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ ЛАКТОЗЫ И САХАРОЗЫ В ПЕРЕСЫЩЕННЫХ РАСТВОРАХ

А.И. ГНЕЗДИЛОВА

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина

Реальный процесс массовой кристаллизации, как известно [1], включает зародышеобразование, рост центров кристаллизации, их коагуляцию, агрегацию, перекристаллизацию и т.д. Все эти процессы в конечном счете оказывают влияние на структуру и качество кристаллических осадков.

Поскольку в промышленных условиях перерабатываются сложные многокомпонентные системы, состоящие из целого комплекса примесей, то возникает задача учета влияния примесей на процесс кристаллизации.

В настоящей работе экспериментально исследовано влияние различных по своей природе веществ на кинетику кристаллизации лактозы и сахарозы.

Пересыщенные растворы лактозы и сахарозы готовили в воде и водных растворах примесей. Необходимого пересыщения достигали путем выпаривания избытка влаги на роторной вакуум-вы-парной установке йУО-64. Полученные пересыщенные растворы герметически переводили в стеклянный термостатируемый кристаллизатор, снабженный стеклянной мешалкой, частота вращения которой составляла для пересыщенных сахарных растворов п = 5 с'1, для лактозных — п = 1 с .В ходе опытов через определенные промежутки времени с помощью термостатируемой пипетки отби-

рали пересыщенный раствор и в нем определяли мутность на нефелометре ФМ-56. После завершения кристаллизации с помощью микроскопа измеряли линейный размер кристаллов в направлении наибольшей оси, а затем рассчитывали их среднюю величину.

По полученным экспериментальным данным бы-

ли построены кинетические зависимости изменения мутности / в процессе кристаллизации при Т = 333 К сахарозы с начальным коэффициентом пересыщения КП = 1,2 (рис. 1:1 — чистый сахарный раствор; с примесью: 2 — льняного масла; 3 — лактозы, 4 — хлорида натрия) и лактозы с