CC BY
65
КАЧЕСТВЕННОЕ СЫРЬЕ - БЕЗОПАСНЫЙ ПРОДУКТ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 664.126.4-136.1.054
Гранулометрический состав
затравочных материалов и кристаллов сахаров продуктовых утфелей
Г.А. Шумовецкий, аспирант, М.Б. Мойсеяк, канд. техн. наук, доц. Московский государственный университет пищевых производств
Ключевые слова: сахар; утфель; вакуум-аппарат; ПАВ; уваривание; гранулометрический состав; вязкость.
Один из основных показателей качества производимого сахара-песка для кондитерской промышленности - его гранулометрический состав. Получаемый сахар-песок с высоким коэффициентом неоднородности содержит больше примесей, в том числе редуцирующие вещества, в основном представленные глюкозой, которая очень гигроскопична и при хранении образует аморфную массу сросшихся кристаллов. Такой сахар-песок требует специальной подготовки для использования его в кондитерской промышленности. Для предприятий кондитерской промышленности очень важны низкая влажность (не более 0,14 %), низкий коэффициент неоднородности (не более 30 %), определенная фракция и время растворения сахара-песка [1].
Большое влияние на время растворения сахара-песка оказывает его гранулометрический состав. Так, например, в технологии приготовления кексов четко регламентировано время гомогенизации сахара в маргарине. В зависимости от коэффициента неоднородности время растворения сахара-песка - от 15 до 33 мин, что требует либо постоянного уточнения технологического режима, либо ужесточения требований к качеству сахара-песка.
Таблица 1
Сравнение статистических коэффициентов изучаемых образцов
Параметр Затравочная суспензия Затравочный утфель Затравочный утфель с применением неионоген-ного ПАВ
Среднее 0,0054 0,1821 0,1632
значение, мм
Среднеквадра- 0,0087 0,0711 0,0635
тичное
отклонение
Медиана 0,0135 0,17 0,18
распределения
Коэффициент 0,5660 0,3905 0,3108
вариации
Коэффициент 0,6181 0,5377 0,4885
асимметрии
Коэффициент -0,3815 0,3605 0,3511
эксцесса
Высокий коэффициент неоднородности ухудшает качество и увеличивает время приготовления сахарной пудры.
В большинстве кондитерских изделий, где в качестве обсыпки используется сахар-песок, кристаллы сахара-песка размером менее 0,25 мм при остывании хлебобулочных кондитерских изделий интенсивно впитывают влагу и образуются так называемые «лужицы», что ухудшает товарный вид готовой продукции.
Гранулометрический состав сахара-песка во многом зависит от технологии уваривания утфелей, применяемых при этом затравочных материалов и современных технологических средств, разрешенных к использованию в продуктовом отделении сахарного завода. При этом важную роль играет качество сахаров второй и третьей кристаллизации, гранулометрический состав которых влияет на цветность клеровок и соответственно на сахар-песок.
Известно, что при достаточно высоком коэффициенте неоднородности количество межкристального раствора, оставшегося на кристаллах второй и третьей кристаллизации, может достигать 20-35 %, что требует проведения аффинации или промывки сахаров второй и третьей кристаллизации, обусловливая увеличение неучтенных потерь в производстве.
В проведенных исследованиях изучали гранулометрический состав затравочной суспензии, получаемого на ее основе затравочного утфеля, на котором в дальнейшем уваривали утфель первой кристаллизации, а также анализировали гранулометрический состав утфелей второй и третьей кристаллизации при уваривании на затравочной суспензии или затравочном ут-феле. Дополнительно были проанализированы пробы сахара-песка и сахаров утфелей второй и третьей кристал-лизаций при их уваривании с применением неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Определение гранулометрического состава затравочной суспензии проводили микроскопированием пробы кристаллов, распределенных на предметном стекле в глицерине, насыщенной
сахарозой (рис. 1) [2, 3, 4]. Пробы накрывали покровным стеклом и помещали на предметный столик грануло-метра ГИУ-1, который предназначен для определения гранулометрического состава частиц размером от 1 мкм до
Таблица 2 Ситовой анализ затравочной суспензии
Размер, мм Объем, %
0,0300 7,9
0,0200 20,3
0,0050 39,9 23,1
0,0000 1,9
Таблица 3 Ситовой анализ затравочного утфеля
Размер, мм Объем, %
0,3500 2,3
0,2000 34,2
0,1000 30,0 21,8
0,0500 10,3
0,0000 1,410,3
Таблица 4 Ситовой анализ затравочного утфеля с применением неионогенного ПАВ
Размер, мм Объем, %
0,3500 1,9
0,2000 22,3
0,1000 40,8 24,7
0,0000 1,1
QUALITATIVE RAW MEANS SAFE PRODUCT
Рис. 2. Дисперсионный анализ затравочного утфеля
Далее проводили дисперсионный анализ и определяли цветность сахара утфеля первой, второй и третьей крис-таллизаций, полученных с использованием затравочной суспензии, на затравочном утфеле с применением неионо-генных ПАВ и без них (рис. 3, 4). Ситовой анализ дисперсного состава сахара-песка осуществляли вручную в соответствии с ГОСТ 12579-67, а сахаров второй и третьей кристаллизации - на гранулометре ГИУ-1. Результаты исследований приведены в табл. 5.
Из данных таблиц видно, что применение технологии производства утфе-лей с использованием затравочного утфеля совместно с современными поверхностно-активными веществами позволяет улучшить качественные показатели сахаров промежуточной и последней кристаллизации и в конеч-
1,5 мм и их ситового анализа. Грануло-метр ГИУ-1 снабжен программным обеспечением, которое позволяет определять распределение частиц по размерам по числу частиц в дифференциальном и интегральном представлении и распределение по вытянутости в отображении по объему и числу частиц; позволяет анализировать отдельные частицы и отображать их «паспорт» для настройки автоматической селекции частиц по всему или выборочному набору вычисляемых параметров, выполнять ситовой анализ, рассчитывать
Таблица 5
Гранулометрический состав и цветность сахаров первой, второй и третьей кристаллизаций
Жабинковского сахарного завода
Показатель
Сахар Средний размер кристаллов, мкм Цветность, усл. ед. Коэффициент неоднородности, %
I кристаллизации на затравочной суспензии 700 0,78 37
II кристаллизации на затравочной суспензии 350 18 36
III кристаллизации на затравочной суспензии 250 24 34
I кристаллизации на затравочном утфеле 780 0,69 32
II кристаллизации на затравочном утфеле 430 14 27
III кристаллизации на затравочном утфеле 330 16 25
I кристаллизации на затравочном утфеле с применением неионогенных ПАВ 850 0,65 29
II кристаллизации на затравочном утфеле с применением неионогенных ПАВ 480 10 23
III кристаллизации на затравочном утфеле с применением неионогенных ПАВ 370 12 21
статистические параметры распределений.
Для достоверности получаемых результатов представительное минимальное число подсчитанных кристаллов принималось равным более 3 тыс. шт. при анализе кристаллов затравочного утфеля и 10 тыс. шт. при анализе затравочной суспензии (рис. 2). Результаты исследований представлены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, затравочный ут-фель, полученный с использованием неионогенного ПАВ, имеет лучше гранулометрический состав, чем у двух других сравниваемых образов. Проведенный ситовой анализ, представленный в табл. 2, 3, 4, подтверждает это.
Применение неионогенного ПАВ позволяет также снизить вязкость увариваемого утфеля, увеличить его подвижность, уменьшить время получения затравочного утфеля и нарастание цветности [5].
ном итоге готовой продукции - белого сахара-песка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Инструкция по химико-техническому контролю и учету сахарного производства. - Киев: ВНИИСП, 1983.
2. Градус Л.Я. Руководство по дисперсному составу методом микроскопии. - М.: Химия, 1979.
3. Добжицкий Я. Химический анализ в сахарном производстве/Пер. с польск. - М.: Агропромиздат, 1985.
4. Суворов В.И. Особенности микроскопического метода изучения дисперсности порошковых материалов/заводская лаборатория, 1990. № 7. С. 39-41.
5. Славянский А.А., Мойсеяк М.Б. Применение пищевых ПАВ для интенсификации технологических процессов продуктового отделения сахарного завода: Метод. пос. - М.: МГУПП, 2005.
