Исследование и разработка технологии получения сухой лактулозы

• Автор: Долганюк, Вячеслав Федорович
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Физико-химические и физиологические свойства лактулозы

1.2. Анализ рынка производителей лактулозы

1.3. Особенности технологии получения лактулозы

1.4. Заключение по обзору литературы и задачи исследований..

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Организация выполнения работы

2.2. Объекты исследований

2.3. Методы исследований
2.4. Описание сушильной установки
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование влияния технологических параметров распылительной сушки на выход лактулозы
3.2. Изучение влияния технологических параметров распылительной сушки на качественные показатели готового продукта
3.3. Изучение микроструктуры сухой лактулозы
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Технологическая схема производства сухой лактулозы
4.2. Состав и свойства сухой лактулозы
4.3. Оценка экономической эффективности производства порошка
лактулозы методом распылительной сушки
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Лактулоза сухая. Технические условия

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Лактулоза сухая. Технологическая инструкция
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт выработки опытной партии сухой лактулозы.. 126 ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Акт выработки промышленной партии сухой лактулозы
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акт внедрения результатов исследований

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Лактулоза - это дисахар ид, обладающий полезными физиологическими свойствами и активно применяющийся в различных отраслях промышленности. Следует отметить, что целый ряд проведенных в последние годы исследований доказал возможность успешного применения лактулозы в составе кормовых добавок, применяемых в различных отраслях.
Наиболее распространенным способом, применяемым для получения мелкодисперсной пищевой и фармацевтической продукции, является распылительная сушка. Она можег проводиться в большом диапазоне рабочих температур, процесс характеризуется малым временем контакта материала с горячим теплоносителем и высокой производительностью по испаренной влаге.
Качество высушенных продуктов, особенно термолабильных, часто сильно зависит не столько от кинетики удаления влаги, то есть собственно сушки, сколько от кинетики их нагрева в процессе сушки. Это вызвано сильной, обычно экспоненциальной зависимостью происходящих при сушке химических, физико-химических и структурно-реологических превращений от температуры высушиваемого материала.'
Продукт, полученный путем распылительной сушки, обладает рядом новых свойств (дисперсность, химическая активность, адсорбционная способность, зарядность частиц и др.), присущих твердым диспергированным материалам. Чувствительность продуктов к воздействию температуры и ее длительности может привести к нежелательным изменениям, которые отразятся на качестве конечного продукта. Длительное тепловое воздействие вызывает не только негативные изменения в продукте, но и может приводить к его самовозгоранию и увеличению потерь конечного продукта.
Считается, что сухие порошки лактулозы являются более технологичными в использовании. На данный момент запатентован ряд технологий получения лактулозы разнообразными способами сушки. Основной проблемой суще-

пропускать данный пзомерпзованнып сироп сквозь сильнокислотный катионит. Однако при этом начальная колонка действует при более высокой температуре, с целыо отделения прпсутвующей в изомерезированном растворе галактозы, а вторая требуется для лактозы [162, 166].
Некоторые авторы для выделения лактулозы из смеси с лактозой используют способность некоторых слабых кислот (в т.ч. борной) образовывать комплексы с лактулозоп. Применяют электродиализные установки. Особое значение придается поддержанию электрического потенциала между анодом и катодом. Он обеспечивает преимущественный транспорт комплексов из фильтрационной камеры в концентрационную. Процесс проводится при приблизительной температуре 60-70°С и pH раствора 9-10 [163, 165].
Считается, что сухие порошки лактулозы являются более технологичными в использовании [14]. У нас в стране проблема производства кристаллической лактулозы до сих пор полностью не решена [2].
Основной проблемой существующих технологий распылительной сушки растворов лактулозы является наличие связующих компонентов. Это связано с тем, что получаемый на выходе порошок в аморфной форме обладает высокой гигроскопичностью. В США в качестве связующего компонента предлагают использовать растительный полисахарид - коппуаку, на основе маннана. По данному патенту сироп лактулозы, с массовой долей сухих веществ не менее 60% и рН<7 смешивают с 0,3%-ным раствором коппуаки, после чего проводят распылительную сушку полученной смеси [168].
Японская фирма Моринага Милк Инд в ФРГ и Великобритании запатентовала технологию получения порошка, содержащего лактулозу из молочной сыворотки пли ее ультрафильтратов с использованием гидроксида калия. Получаемый продукт предназначается для пищевых и кормовых целей. Для этого pH сырья доводят до 9,45-11,3, после чего температуру смеси поднимают до 60-95°С, и поддерживают па этом уровне до тех пор, пока pH не достигнет значений 7,5-5-9. После чего раствор гомогенизируют, при этом поддерживая pH, и затем подвергают сушке распылением [45, 171].