Студопедия — Лабораторная работа № 3. Цель работы: определить качество сахара-сырца и сравнить его показатели с требованиями ГОСТ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторная работа № 3. Цель работы: определить качество сахара-сырца и сравнить его показатели с требованиями ГОСТ






САХАР-СЫРЕЦ – СЫРЬЁ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛОГО САХАРА

Цель работы: определить качество сахара-сырца и сравнить его показатели с требованиями ГОСТ.

 

Сущность методов состоит в определении качества сахара-сырца и оценке его по содержанию сахарозы, редуцирующих веществ, солей кальция, влажности, цветности в соответствии с ГОСТ.

Теоретические сведения

Тростниковый сахар-сырец представляет собой продукт переработки стеблей сахарного тростника в виде отдельных кристаллов, состоящий в основном из сахарозы (чистота сахара-сырца составляет 96-98 %). Тростниковый сахар-сырец используют как сырьё для производства белого сахара.

Состав несахаров сахара-сырца отличается от несахаров сахарной свёклы. В сахаре-сырце присутствует крахмал, воск, ряд полимеров, которые повышают вязкость растворов, затрудняют фильтрование и кристаллизацию. Содержание этих компонентов зависит от сорта сахарного тростника, климатических условий, применяемой технологии и т. д.

Средний химический состав тростникового сахара-сырца представлен в табл. 4.

Таблица 4

Средний химический состав тростникового сахара-сырца

Компонент Массовая доля, %
Сахароза 96-98
Вода 0, 5-0, 8
Редуцирующие вещества 0, 70-1, 06
Общий азот 0, 019-0, 060
Зола углекислая 0, 45-0, 56
Коллоиды 0, 73-0, 82

 

Качество сахара-сырца в России регулируется требованиями ГОСТ Р 52305-2005 (табл. 5-6).

Таблица 5

Органолептические показатели сахара-сырца

Наименование показателя Характеристика
Внешний вид Кристаллический, сыпучий, имеет свойство к слипанию кристаллов
Цвет От светло-жёлтого до темно-коричневого
Запах Свойственный сахару-сырцу, без постороннего запаха

 

Таблица 6

Физико-химические показатели сахара-сырца

Наименование показателя Значение
Массовая доля сахарозы, %, не менее 97, 0
Массовая доля влаги, %, не более 0, 70
Массовая доля редуцирующих веществ, %, не более 0, 50
Цветность, единиц оптической плотности (единиц ICUMSA), не более - при длине волны 420 нм - при длине волны 560 нм    

 

 

Несахара сахара-сырца и их влияние на его качество

 

Крахмал

Сахарная свёкла и продукты её переработки в отличие от тростника и продуктов его переработки не содержат крахмала.

Крахмал – один из продуктов фотосинтеза, протекающего в зелёных частях растений. При измельчении тростника и последующего его отжатия значительная часть крахмала, содержащегося в стеблях, переходит в сок. Крахмал относится к числу высокомолекулярных полисахаридных соединений. Он состоит из двух полисахаридных фракций: амилозы и амилопектина.

В состав амилозной фракции входят линейные полисахариды с молекулярной массой от 15 тыс. до 1 000 000 и более, амилопектиновой – разветвлённые полисахариды с молекулярной массой 5× 108. По сравнению с амилозой амилопектин менее растворим в воде и более устойчив при различных видах технологической обработки крахмала.

Растворению крахмальных полисахаридов предшествует набухание, при температуре 50-60 оС происходит набухание по всей массе зёрен крахмала, сопровождающееся клейстеризацией. В результате клейстеризации наблюдается резкое повышение вязкости. При температуре выше 60 оС степень клейстеризации возрастает.

В условиях тростниково-сахарного завода крахмал, перешедший в сок, клейстеризуется и в сахаре-сырце остаются продукты клейстеризации крахмала.

Известно, что сахар-сырец, полученный из тростника с высоким содержанием крахмала, вызывает затруднения при фильтровании на рафинадных заводах. Причём улучшения фильтрования нельзя достигнуть увеличением промывки сахара водой или более интенсивным процессом аффинации. Это свидетельствует о том, что крахмал (точнее продукты его разрушения) находится в виде включений в кристаллах сахара-сырца.

Содержание крахмала в сахаре-сырце в среднем составляет 100-140 мг/кг (0, 010-0, 014 %). Оно зависит от сорта тростника, климатических условий и сроков его уборки. Так, сырец, полученный при переработке сахарного тростника, выращенного во влажный год, может содержать до 800-1000 мг/кг (0, 08-0, 1 %) крахмала.

Наличием преобладающего количества крахмала внутри кристаллов тростникового сахара-сырца объясняется низкий эффект удаления крахмала при аффинации.

Воск

Стебель сахарного тростника покрыт тонкой плёнкой из воска. При измельчении стеблей тростника и прессовании измельчённой массы примерно 60 % воска переходит в сок. При очистке сока основное количество воска переходит в осадок, а оставшаяся часть накапливается в очищенных продуктах и из них при кристаллизации попадает в кристаллы сахара-сырца.

Известно, что наличие повышенных количеств воска в сахаре-сырце вызывает затруднения при фильтровании очищаемых растворов, что обусловлено свойствами воска.

Воски представляют собой главным образом сложные эфиры одноосновных насыщенных карбоновых кислот и спиртов с 12-46 атомами «С» в молекуле. Они по своим свойствам близки жирам (триглицеридам), но отщепляются только в щелочной среде.

Воск сахарного тростника содержит 78-82 % эфиров, 3-5 % насыщенных и ненасыщенных углеводородов, 2-4 % насыщенных жирных кислот, и 6-7 % спиртов С2436.

Температура плавления воска сахарного тростника 76-79 %, его плотность 0, 977 г/см3. Воск нерастворим в холодном этиловом спирте, хорошо растворим в бензине, хлороформе, бензоле, диэтиловом эфире. При помощи указанных растворителей воск можно извлечь из осадка.

Воск сахарного тростника (подобно жирам) способен омыляться в щелочной среде, что частично и происходит при очистке сока известью. В результате этого воск при очистке частично растворяется с образованием слаборастворимых солей Са и Mg жирных кислот. При сгущении сока их концентрация увеличивается и они выпадают в осадок, частицы которого в сиропе и оттёках находятся во взвешенном (суспендированном) состоянии. В процессе уваривания они практически не включаются в кристаллы сахара, а лишь укрупняются. При центрифугировании сахара часть их задерживается слоем сахара, и таким образом они попадают в сахара. Подтверждением этого служит то, что при работе тростниково-сахарного завода по трёхкристаллизационной схеме сахар А содержит больше жироподобных веществ, чем сахара В и С.

Наличие с сахаре-сырце воска (жироподобных веществ) отрицательно сказывается на фильтрационной способности растворов сырца. Эти вещества могут заклеивать поры и ухудшать фильтруемость. Однако, несмотря на более высокое содержание в сахаре А суспендированных жироподобных продуктов, его растворы фильтруются лучше, чем растворы сахара В, содержащего меньше этих веществ. Именно поэтому можно считать, что влияние жироподобных веществ воска сахарного тростника на фильтрационную способность сказывается в меньшей степени, чем крахмала.

Воск, как уже отмечалось выше, не растворяется в этиловом спирте. Поскольку в сахарном производстве содержание коллоидов определяют с помощью спирта, то в этом случае будет осаждаться и воск, т. е. в суммарное количество, осаждаемых спиртом веществ входит и воск. Именно из-за этого его относят к коллоидам.

Силикаты и окись кремния

Среди неорганических веществ тростникового сахара-сырца с технологической точки зрения особенно неприятны силикаты, которые в процессе очистки удаляются лишь частично, а их остатки откладываются в виде накипи на греющей поверхности вакуум-аппаратов и включаются в кристаллы сахара-песка.

В тростниковом сахаре-сырце силикаты представлены растворимыми солями K2SiO3 и Na2SiO3, которые с ионами Ca2+ и Mg2+ могут давать осадки CaSiO3 и MgSiO3. Часть силикатов находится и в виде окиси кремния.

Содержание силикатов в сахаре-сырце колеблется довольно значительно – от 30 до 200 мг/кг. При этом обычно, чем больше содержание золы в сахаре-сырце, тем выше и содержание силикатов.

Наличие силикатов в тростниковом сахаре-сырце обусловлено как составом перерабатываемого сырья, так и используемой на технологические нужды воды.

При рафинировании сахара-сырца (при аффинировании, очистке известью и углекислотой, активным углем и ионообменными смолами) силикаты удаляются незначительно.

Содержание силикатов (мг/кг) при рафинировании тростникового сахара-сырца на одном из заводов Йокохама приведены ниже:

сахар-сырец – 56, 56

технологическая вода – 53, 79

адсорбировано углём – 20, 6

адсорбировано ионообменной смолой – 6, 37

перешло в осадок – 8, 27

содержание в белом сахаре – 1, 60

содержанием в мелассе – 69, 50.

 

Установлено, что наиболее эффективно растворимые силикаты в технологическом процессе удаляются перекристаллизацией.

Декстран

Декстран представляет собой полисахарид, состоящий из остатков глюкозы в основном из прямых цепей с a-1, 6-связями и небольшого количества боковых цепей со связью a-1, 3 и a-1, 4. Молекулярная масса декстрана колеблется от 105 до 107. Он не обладает восстанавливающей способностью, оптически активен – его удельное вращение +200oZ.

Декстран образуется в результате жизнедеятельности бактерий Leuconostoc mesenteroides и Leuconostoc dextranicim при уборке, транспортировке и переработке несвежего, частично порченного тростника, поражённого этими бактериями. Переработка такого тростника вызывает затруднения на станциях фильтрования и кристаллизации. Значительная часть декстрана переходит в сахар-сыпец.

Содержание декстрана в сахаре-сырце, произведённого в разных странах и на различных заводах колеблется от 20 до 1000 мг/кг. Оно зависит от ряда факторов, главным из которых является качество перерабатываемого тростника – степень его заражённости лейконостоком. Верхний предел содержания декстрана в сахаре-сырце составляет 5000 мг/кг, в то время как крахмала – 1000 мг/кг.

В сахаре-сырце основная часть декстрана как и крахмала находится внутри кристаллов сахара, поэтому при аффинировании из сахара-сырца удаляется примерно 30 % декстрана, а большая его часть остаётся в кристаллах и переходит в сироп.

Известью декстран осаждается незначительно, образуя с частицами СаСО3 слизистый, плохо фильтруемый осадок. Эффект удаления декстрана в процессе очистки составляет 20-25 %.

Известно, что чем больше молекулярная масса декстрана, тем в большей степени он ухудшает фильтрование, так как препятствует образованию агрегатов СаСО3. Однако, влияние декстрана на фильтрационную способность дефекосатурационной клеровки всё же меньше, чем крахмала.

Активным углём и ионообменными смолами декстран практически не удаляется. Перекристаллизацией он удаляется примерно на 80 %.

Азотистые вещества

Содержание общего азота в сахаре-сырце в зависимости от его качества колеблется от 0, 01 до 0, 06 %. При этом на долю белкового азота приходится примерно половина суммарного его количества в сырце.

Небелковый, или так называемый вредный азот в сахаре-сырце представлен главным образом аминокислотами. При этом в сахаре-сыре в наибольшем количестве присутствуют аминокислоты: аспарагиновая, глутаминовая, аланин и валин. При переработке
тростникового сахара-сырца аминокислоты, аналогично как и в свеклосахарном производстве, не осаждаются известью, практически не адсорбируются карбонатом кальция и накапливаются в мелассе.

В процессе известково-углекислотной очистки суммарный эффект удаления азотистых веществ сахара-сырца составляет примерно 55 %, белкового азота 95 %, а небелкового только около
10 %. Именно этим объясняется, что в суммарном количестве азотосодержащих веществ мелассы примерно 9 % приходится на аминокислоты.

Органические кислоты

В тростниковом сахаре-сырце содержится от 0, 04 до 0, 07 % органических кислот.

Таблица 7

Содержание органических кислот в сахаре-сырце из разных стран

Органические кислоты, мг/кг Страна
Куба Австралия Тайланд Филиппины
Молочная        
Аконитовая        
Малоновая 17, 7 17, 7 24, 3 21, 2
Лимонная   62, 4   73, 8
Гликолевая 14, 2 15, 5 12, 8 16, 5
Щавелевая 17, 3 15, 7   19, 3
Валериановая 2, 9   4, 6 2, 7
Фумаровая 13, 4   8, 9 12, 2
Левулиновая 18, 2 13, 8 25, 5 19, 9
Янтарная 17, 5 24, 9   21, 2
Уксусная 69, 8 80, 5 71, 3 79, 5
Итого 415, 6 708, 5 429, 2 525, 6

 

Кальциевые соли щавелевой, лимонной, аконитовой кислот плохо растворимы в воде. Поэтому под действием извести в процессе очистки они выпадают в осадок. Кальциевые соли аконитовой кислоты имеют несколько большую растворимость, чем две первые, поэтому она в меньшей степени осаждается. Остальные же кислоты известью практически не осаждаются. При сгущении раствора в процессе уваривания утфеля часть этих кислот может выпасть в осадок.

В целом же можно считать, что при известково-углекис-
лотной очистке количество органических кислот, поступающих с сахаром-сырцом, уменьшается примерно в два раза. Однако оставшееся их количество в очищенной клеровке в виде солей кальция в 10 раз меньше по сравнению с количеством солей кальция образующихся в результате разложения редуцирующих сахаров.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1265. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Ведение учета результатов боевой подготовки в роте и во взводе Содержание журнала учета боевой подготовки во взводе. Учет результатов боевой подготовки - есть отражение количественных и качественных показателей выполнения планов подготовки соединений...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия