Активированная вода в технологии сахарного производства Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Таблица

Аминокислота «Ставрида, запеченная с картофелем с яйцом» «Ставрида, запеченная с картофелем в омлете»

Содержание АК, мг/100 г Скор АК, % Содержание АК, мг/100 г Скор АК, %

Валин 1292 102,79 1295 106,6

Изолейцин 1212 120,50 1213 124,83

Лейцин 1985 112,7 1973 212,98

Лизин 1982 143,36 1958 146,58

Метионин 658 123,08* 687 125,94*

Треонин 1079 107,30 1062 109,36

Триптофан 300 119,28 288 118,45

Фенилаланин 1056 121,46** 1025 124,27**

Общее количество НАК 9564 - 9501 -

Аланин 1398 - 1479 -

Аргинин 1171 - 1238 -

Аспарагиновая кислота 2879 - 3015 -

Гистидин 2035 - 2147 -

Глицин 1090 - 1062 -

Глутаминовая кислота 3432 - 3995 -

Пролин 891 - 980 -

Серин 1322 - 1379 -

Тирозин 1075 - 1082 -

Цистин 286 - 289 -

Общее количество ЗАК 15579 - 16666 -

Общее количество АК 25143 - 26167 -

* Метионин + цистин; ** фенилаланин + тирозин.

1 : 1 : 0,76. Это позволяет констатировать увеличение адекватности модельного варианта в отношении содержания макронутриентов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Липатов Н.Н. Методологические подходы к проектиро -ванию рецептур многокомпонентных пищевых продуктов III поколения // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. « Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания». - М., 1988. -С. 10-11.

2. Черников М.П. Новые принципы определения биологической ценности белков // Прикладная биохимия и микробиология.

- 1990. - 26. - Вып. 5.

3. Рогов И.А., Токаев Э.С., Ковалев Ю.И. Методология разработки мясных продуктов с повышенным содержанием пище -вых веществ // Мясная и молочная пром-сть. - 1991. - № 2. -С. 35-38.

Кафедра технологии продуктов питания и экспертизы товаров

Поступила 23.08.05 г.

663.632.9:664.1

АКТИВИРОВАННАЯ ВОДА В ТЕХНОЛОГИИ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

А.В. САВОСТИН, Н.В. ЕМЕЛЬЯНЧИКОВА,

И.А. СИДОРЕНКО

Кубанский государственный технологический университет

Вода представляет собой структурированную жидкость, состоящую из кластеров - полимероподобных ассоциатов ее молекул. При нормальной температуре и атмосферном давлении в кластер входит от 3 до 6 молекул воды. Структурированная вода составляет при этих же условиях от 80 до 99%, а от 1 до 20% приходится на долю мономолекул Известно много способов изменения энергетического состояния воды путем разрушения ее ассоциатов за счет физических воздействий энергиями, превышающими энергию водородных связей, - обработка воды электрическим током, электро-

магнитным полем, радиационным излучением, ультразвуком, а также механическим воздействием [1, 2]. Наибольшее влияние на структуру воды оказывает механическое воздействие. Вода, выведенная из состояния термодинамического равновесия, является активированной, у нее повышенная растворяющая, гидратирующая и диссоциирующая способность. Эти свойства воды можно использовать для совершенствования технологических процессов.

На кафедре технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака КубГТУ проведены экспериментальные исследования влияния активации суспензий сахарного производства на эффективность очистки сахарсодержащих растворов. Эксперименты проводились на лабораторном и промышленном образцах активаторов

для жидкостей и суспензий ЗАО «НПО Технопром» [3], в которых активация обеспечивалась за счет кавитационного и механического воздействий.

Активировали известковое молоко, в котором до и после обработки в активаторе определяли активность и растворимость извести. В результате лабораторных исследований установлено, что активность известкового молока возрастала на 2-3%, растворимость извести - на 13-30% [4]. Аналогичные данные были получены при проведении производственных испытаний на сахарных заводах ОАО «Каневсксахар» и ОАО «Кристалл-2» в 2003 и 2004 гг. Увеличение активности и растворимости извести происходило за счет наложения двух явлений: с одной стороны, повышение дисперсности частиц извести обусловливало ее повышенную растворимость [5-7], с другой - повышение энергетического уровня воды приводило к возрастанию доли ее мономолекул и соответственно увеличению растворяющей и гидратирующей способности. Активированное известковое молоко обладает более высокой реакционной способностью, что является причиной повышения эффективности очистки сахарсодержащих растворов [8, 9] при одновременном снижении расхода известнякового камня. Это может быть объяснено тем, что известковое молоко, выведенное из состояния термодинамического равновесия, расходует избыточную энергию на ускорение реакций осаждения, коагуляции и разложения несахаров. Если известковое молоко после активации оставить в покое, то через некоторое время оно вернется в состояние термодинамического равновесия, а избыточная энергия будет растрачена на уменьшение поверхности раздела фаз, которое происходит за счет слипания частиц извести. Время, за которое известковое молоко возвращалось в состояние термодинамического равновесия - длительность релаксации, при проведении лабораторных исследований составило 15 мин.

При обработке в активаторе ЗАО «НПО Технопром» известкованных диффузионных соков и клеровок сахара-сырца эффективность их очистки также увеличивается в силу следующих обстоятельств.

Несахара в сахарсодержащих растворах находятся в гидратированном состоянии. Их гидратные оболочки имеют разные размеры в зависимости от гидрофильно-сти, причем первый их слой более прочно удерживается возле гидратированных ионов, а с увеличением расстояния от них гидратные оболочки становятся более разреженными. При обработке в активаторе за счет кавитационного воздействия происходит разрушение гидратных оболочек белков, разрываются водородные связи и нарушается их вторичная и третичная структуры, что ведет к развертыванию глобул [10]. Зарядообразующие группы, до этого находившиеся внутри глобул, становятся доступными для взаимодействия с ионами кальция. Одновременно увеличивается скорость движения гидратированных осаждающих ионов кальция Са2+. При этом возрастает вероятность их столкновения с активными центрами высокомолекулярных красящих веществ и белков, что приводит к нейтрализации заряда их молекул. Лишенные гидратной оболочки и заряда молекулы белков более полно коагулируют и осаждаются. При проведении лабораторных

исследований по активации соков холодной дефекации и известкованных клеровок сахара-сырца было установлено, что содержание веществ коллоидной степени дисперсности в очищенных диффузионных соках снизилось на 9-12%, а в очищенных клеровках на 9-22% [11, 12].

При активации известкованных сахарсодержащих растворов за счет гомолитического распада воды на свободные радикалы с последующей их рекомбинацией образуются такие сильные окислители, как перекись водорода и озон, под действием которых происходит ускорение и полнота прохождения реакций окисления редуцирующих веществ и других несахаров, что также обусловливает повышение эффективности очистки сахарсодержащих растворов. Результаты лабораторных исследований показали, что эффективность разложения редуцирующих веществ при активировании соков холодной дефекации увеличивается на 12-20%, при активировании известкованных клеровок сахара-сырца перед дефекацией достигается практически полное их разложение.

По итогам производственных испытаний активато -ра ЗАО «НПО Технопром» на сахарном заводе ОАО «Кристалл-2» при переработке сахара-сырца в 2004 г. было установлено, что степень разложения редуцирующих веществ увеличилась на 15%.

Проведенные лабораторные исследования и производственные испытания подтвердили возможность использования активированной воды для повышения эффективности сахарного производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зайцев И.Д., Креч Э.И. Применение и познание временно активированной воды // Химическая пром-сть. - 1989. - № 4. -С. 44-47.

2. Рогов И.А., Шестаков С.Д. «Надтепловое» изменение термодинамического равновесия воды и водных растворов: заблуж -дения и реальность // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2004.

- № 7. - С. 24-28.

3. Пат. 2207379 РФ. Активатор для жидкостей и суспензий / А.Н. Литош. - Опубл. в БИ. - 2003. - № 18.

4. Савостин А.В., Литош А.Н. Подготовка известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов // Сахар. - 2003. -№ 3. - С. 48-49.

5. Бойнтон Р.С. Химия и технология извести: Пер. с англ.

- М.: Изд-во лит. по строительству, 1972. - 240 с.

6. Зимон А.Д., Лещенко А.Ф. Коллоидная химия. - 3-е изд., испр. - М.: Агар, 2001. - 320 с.

7. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. -М.: Колос, 1998. - С. 5.

8. Савостин А.В., Литош А.Н. Очистка сахарсодержащих растворов активированным известковым молоком // Сахар. -2003. - № 5. - С. 48-49.

9. Савостин А.В., Литош А.Н. Повышение реакционной способности известкового молока // Сахар. - 2004. - № 6. - С. 47-49.

10. Кретович В.Л. Биохимия растений. - М.: Высшая школа, 1980. - 445 с.

11. Пат. 2213783 РФ. Способ очистки сахарсодержащих рас -творов / А.В. Савостин, А.Н. Литош. - Опубл. в БИ. - 2003. - № 28.

12. Савостин А.В., Литош А.Н. Способ очистки сахарсодержащих растворов // Сахар. - 2004. - № 2. - С. 40^2.

Кафедра технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака

Поступила 25.02.05 г.