Очистка растворов лактозы и совершенствование технологии рафинированного молочного сахара

• Автор: Рохмистров, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 175 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Требования, предъявляемые к лактозе, как компоненту продуктов детского питания .
1.2. Современные способы очистки растворов лактозы при производстве молочного сахара .

1.3. Технологические схемы производства рафинированного молочного сахара

1.4. Обоснование выбранного направления работы и задачи исследований

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методы физикохимических исследований .

2.2. Планирование эксперимента и обработка результатов

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ МОЛОЧНОГО САХАРАСЫРЦА КАК СЫРЬЯ ДЛЯ

РАФИНАЦИИ
3.1. Углеводный состав молочного сахарасырца
3.2. Микроструктура молочного сахарасырца .
3.3. Структурномеханические характеристики молочного сахарасырца
3.4. Кинетика растворения молочного сахарасырца .
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ НАСЫЩЕННЫХ РАСТВОРОВ
МОЛОЧНОГО САХАРАСЫРЦА .
4.1. Сравнительная оценка известных способов очистки насыщенных растворов молочного сахарасырца .
4.2. Характеристика суспензии насыщенный раствор лактозы взвешенный осадок несахаров .
4.3. Изучение центробежной очистки насыщенных растворов молочного сахара.
4.4. Уточнение расхода рафинирующих средств с учетом предварительного удаления взвешенного осадка несахаров .
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЛАКТОЗЫ
В РАФИНИРОВАННЫХ СИРОПАХ .
5.1. Теоретические предпосылки процесса кристаллизации лактозы из рафинированных сиропов
молочного сахара
5.2. Оптимизация процесса кристаллизации лактозы из рафинированных сиропов
5.3. Изучение кинетики зародышеобразования и роста кристаллов
5.4. Влияние технологических факторов на степень выкристаллизации лактозы, размер кристаллов и коэффициент их однородности .
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАФИНИРОВАННОГО МОЛОЧНОГО САХАРА III
6.1. Аппаратурнопроцессовая схема производства рафинированного молочного сахара III
6.2. Микроструктура и углеводный состав рафинированного молочного сахара, как компонента детских молочных смесей
6.3. Кинетика солюбилизации рафинированного молочного сахара в обезжиренном молоке
6.4. Расчет экономической эффективности усовершенствованной технологической схемы производства рафинированного молочного сахара
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Потеря тремя молекулами лактозы восьми молекул воды образует кармелен. Дальнейшее обезвоживание приводит к образованию карамелина и гут-новых веществ. Продукты карамелизации являются смесью веществ различной степени полимеризации. Продукты щелочного разложения редуцирующих сахаров образуются в присутствии кислорода воздуха. К ним относятся безазотис-тые красящие вещества, органические вещества и другие продукты распада. Основное значение для реакции образования красящих веществ имеют енольные формы сахаров, которые в дальнейшем расщепляются до Л - дикетонов, переходящих в кислоты. В процессе разложения гексоз появляются как кислоты, так и нейтральные вещества. Некоторые из них имеют свободную карбонильную группу и способны конденсироваться, образуя красящие вещества. Ббльшая часть красящих веществ этой группы является слабыми кислотами. В продуктах их кислотного гидролиза находят дегидроксиацетон, молочную кислоту, лактон молочной кислоты, глицериновый альдегид, ме-тилоксалат /,,/. К.К. Полянским /6/ получены кинетические зависимости, описывающие образование поверхностно-активных веществ. Математическая модель позволяет установить концентрации продуктов распада лактозы в любой момент времени. Химизм образования красящих веществ до конца не изучен. Однако многие ученые по этому вопросу имеют единое мнение. Например, в меланоидиновой реакции происходит не только взаимодействие лактозы с белками, но и идет реакция лактозы с аминокислотами. По мере повышения щелочности раствора лактоза интенсивно взаимодействует с ди- и трипептидами. При образовании красящих соединений важное значение имеют присутствующие в растворе катализаторы /,7/, к которым относятся окислы железа, меди и тяжелых металлов. Красящие вещества образуют стойкие комплексы с катионами металлов /,/, это придает растворам повышенную цветность. Красящие вещества способны укрупняться, что сказывается на увеличении оптической плотности растворов. Из растворов с меньшей концентрацией красящих веществ больше адсорбируется продуктов щелочного распада редуцирующих сахаров и карамелаяа /9,4/. Наличие явления адсорбции красящих веществ на кристаллах свидетельствует о том, что энергия взаимодействия поверхности кристалла с раствором превышает энергию взаимодействия частиц среды между собой, эта разница в разбавленных растворах красящих веществ выше, чем в концентрированных. Одним из способов очистки кристаллов молочного сахара является его перекристаллизация /9/. Сахар-сырец растворяют, а затем выкристаллизовывают лактозу. Часть несахаров включается на поверхности растущего кристалла, за счет селективных адсорбционных свойств лактозы и специфических свойств несахаров, а основная масса несахаров остается в маточном растворе. В кристалл лактозы включаются красящие вещества, так как они являются продуктом образования сахароаминной реакции и обладают специфическими свойствами по отношению к лактозе. Известно /,/, что чем выше содержание красящих соединений, тем их больше переходит в кристаллы при кристаллизации. Этим объясняется низкая эффективность процесса при значительном расходе сырья. Вторым, наиболее простым путем, применяемым для очистки сиропов, является очистка с помощью сорбентов и ионообменных смол /8,5,3/. Сорбенты позволяют удалить из раствора адсорбционно-активные несахара, к которым относятся красящие вещества. С увеличением температуры сорбция несахаров на поверхности мелкодисперсного адсорбента происходит мгновенно. Для практического использования адсорбции необходима выдержка - мин. Наиболее благоприятной температурой рафинации считается температура -°С. Для обесцвечивания сиропов широкое распространение получили активированные угли /,/. В промышленности нашли применение гранулированные и мелкодисперсные активированные угли. В активированных углях преобладают макропоры, которые являются транспортными артериями. С увеличением размера красящих веществ их адсорбция на активированном угле ухудшается. При перегреве сиропа во время рафинации наступает десорбция ранее поглощенных белковых веществ.