CC BY
30
чению значений К (табл. 1), что вполне объяснимо.
Скорость реакции возрастает с увеличением температуры. Температурная зависимость выражается уравнением Аррениуса, согласно которому:
lg К = В-
[1)
где А и В — постоянные
На рисунке показана зависимость 1 от величины,
равной обратной абсолютной температуре Зависимость выражается прямой линией. Из рисунка видно, что гидролиз ионообменными смолами подчиняется этой закономерности Угол наклона этой прямой дает возможность-найти энергию активации Е, кДж/моль:
tga = -
2,3 R
где — газовая постоянная, Дж/К моль.
Обработка экспериментальных данных показывает, что энергия активации при катализе ионообменной смолой КУ-2-4 составляет 68,5 кДж/моль, что соответствует среднему значению между Ей для диффузии сахарозы в зернах ионообменного вещества (около 12,2 кДж/моль) и Ер каталитической инверсии сахарозы в отсутствии диффузион^ ных эффектов (примерно 121 кДж/моль) [3].
Снижение Е по сравнению с гомогенным катализом обусловлено, по-видимому, тем, что концентрация кислоты в смоле во много раз больше, чем концентрация кислоты при гомогенном катализе, что интенсифицирует процесс гидролиза. По этой же причине с возрастанием размера частиц £ снижается (табл. 3), при этом степень сшивки смолы существенного влияния не оказывает
Таблица 3
Диаметр фракции, мм
Е, кДж/моль, t = 30—50° С
КУ-2-4
КУ-2-8
0,63
0,50
0,315
64,107
67,04
73,325
66,202
68,716
75,42
С увеличением температуры энергия активации уменьшается, так как с ростом температуры увеличивается число активных молекул.
Зависимость значений температурных коэффициентов 0 реакции гидролиза сахарозы ионообмен-ником описывается уравнением:
Q = 2,904545—0,025818/. ВЫВОДЫ
(3)
(2)
Определены константы скорости, энергии активации и температурные коэффициенты реакции гидролиза сахарозы сильнокислотными ионообменными смолами в Н+-форме в зависимости от температуры, типа смолы и ее гранулометрического состава.
ЛИТЕРАТУРА
1. Салдадзе К. М., Пашков А. Б., Т и т о в В. С. Ионообменные высокомолекулярные соединения.— М.: Гос. научн.-техн. изд-во хим. лит-ры, 1960.— С. 21.
2. С и л и н П. М., Силина Н. П. Химический контроль свеклосахарного производства.— М.: Пищ.
пром-сть, 1977.— С. 237.
3. R е е d Е. W., Dr ап off Q. G. Lon exchange resin catalysis of sucrose inversion in fixed beds Ind. Engng. Chem. Fundamentals. —1964.— № 3.— S. 304—307.
Проблемная научно-
исследовательская
лаборатория
Поступила 12.06.90
664.126.4.004.4
ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВА ОЧИЩЕННОГО СИРОПА В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ
Н. И. ШТАНГЕЕВА, Л. С. КЛИМЕНКО, В. А. БОГОМОЛ
Киевский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности
В настоящее время в мировой практике широко применяются жидкие сахаропродукты для производства кондитерских- изделий, безалкогольных напитков [4, 5, 6]. Большое место в ассортименте жидкого сахара занимают инвертированные сахаропродукты, благодаря ряду преимуществ инвертно-го сахара по сравнению с чистым раствором сахарозы: меньшей вязкостью, антикристалличиостью и гигроскопичностью [2, 3, 7].
Нами разработан способ получения очищенного, частично инвертированного сиропа с рН=5,0 [1],
предназначенного для использования в кондитерской промышленности и производстве напитков вместо кристаллического сахара в соответствии с ТУ 18 УССР 675—85. В связи с сезонностью свеклосахарного производства для бесперебойного обеспечения указанных отраслей инвертированным сиропом необходимо, чтобы он мог храниться без значительного ухудшения качества в течение в—7 мес. Для определения срока хранения две партии очищенного сиропа Пальмирского сахарного завЬда хранили при комнатной температуре (18- 20°С) в те-
Табу
№ про- •бы Месяц хране- ния рн СВ, % Сх, % Дб, % РВ, % по массе продукта Са++, % на 100 ч СВ ЭОг, % по массе продукта Ц в. ех оптич плотн
1 4,9 67,0 60,0 89,50 0,538 0,176 0,06849 90,3
2 4,9 67,5 60,33 89,38 0,612 0,193 0,06843 91,4
3 5,0 68,2 60,8 89,15 0,645 0,214 0,06740 92,5
I 4 5,08 68,1 60,69 89,12 0,735 0,211 0,0657 92,7
5 5,0 68,1 60,68 89,10 0,815 0,210 0,0638 93,2
6 5,1 68,2 60,73 89,05 0,909 0,209 0,0612 93,5
7 5,2 68,2 60,72 89,03 1,168 0,210 0 0608 93,7
1 4,9 66,8 60,60 90,70 0,718 0 195 0,06218 91,6
2 5,0 67,2 60,50 89,73 0,774 0,193 0,06030 93,1
3 5,0 67,7 60,65 89,59 0,794 0,188 0,05960 94,0
II 4 5,05 67,8 60,62 89,42 0,864 0,186 0,05890 95,2
5 5,1 67,9 60,70 89,39 0,963 0,184 0,0584 96,1
6 5,15 67,9 60,71 89,34 1,131 0,183 0,0579 97,1
7 5,2 68,0 60,75 89,34 1,179 0,181 0,0576 97,7
чение 7 мес. Ежемесячно отбирали пробы храняще гося сиропа и производили определение следующих качественных показателей: pH, содержание сухих веществ, солей Са, доброкачественность сиропа, содержание сахарозы, инвертного сахара, редуцирующих веществ, общего содержания сульфитов, цветность. Определяли спектральную характеристику в ультрафиолетовой области спектра.
Результаты определений качественных показателей очищенного сиропа в процессе его хранения представлены в табл. 1.
Из полученных результатов видно, что pH в процессе хранения очищенного сиропа остается практически постоянным.
За 7 мес. хранения pH сиропа незначительно повышается, в среднем на 0,3 ед., что происходит, очевидно, в результате выделения части газообразного БОг (при открытии тары). Параллельно наблюдается понижение общего содержания сернистой кислоты в сиропе (в среднем на 10%). Содержание сухих веществ в процессе хранения несколько повышается, что объясняется испарением сиропа при открывании тары в процессе проведения анализов. В процессе хранения сиропа при рН=5,0 небольшое количество сахарозы разлагается в основном до моносахаридов. Так, по данным таблицы наблюдается понижение доброкачественности сиропа на
0,5—1,4 ед., а увеличение содержания редуцирующих веществ составило 40—50%. Дальнейшее разложение моносахаридов и образование красящих веществ незначительно. За 7 мес. хранения повышение цветности составляет 3,6—6,2%. Это связано с блокированием реакционно способных групп моносахаридов сульфит-ионами, что предупреждает образование красящих веществ.
Содержание солей кальция в сиропе в процессе хранения практически не изменяется.
Для изучения изменения характера красящих веществ при хранении очищенного сиропа определяли спектральную характеристику сиропа в ультрафиолетовой области спектра на спектрофотометре Сф-60.
На рисунке представлены спектральные характеристики очищенного сиропа в начале хранения и после 7 мес хранения. Спектральные кривые имеют максимум при Х=267 нм, соответствующий продуктам щелочного разложения редуцирующих веществ. Это свидетельствует о том, что характер красящих веществ при хранении очищенного сиропа не изменился. Образование высокомолекулярных красящих веществ (укрупнения молекул красящих веществ), меланоидинов, а также других групп красящих веществ не наблюдается
Спектральная характеристика очищенного сиропа в цессе хранения в ультрафиолете:
/ — сироп в начале хранения;
2 — сироп в конце хранения
Таким образом, при хранении очищенного си в течение 7 мес существенных изменений качест ных показателей в нем не происходит, характер сящих веществ не изменился. Качество очищен сиропа остается высоким. Допустимый срок хр ния сиропа — семь и более месяцев. Более длит ное хранение сиропа не требуется. Оптимальг условиями хранения сиропа являются: pH сирот 5,0—5,5 и соответствующее этому значению рЬ щее содержание сульфитов от 500 до 2000 мг/ содержание сухих веществ в сиропе 65—68%.
ВЫВОДЫ
1. Допустимый срок хранения очищенного < па—7 мес.
2. Установленный срок хранения сиропа явл! достаточным для бесперебойного обеспечени! потребителей.
3. В процессе хранения сиропа характер крас; веществ не изменяется.
4. Оптимальными условиями хранения сироп ляются: рН = 5,0—5,5; общее содержание сульс}
0,05—0,2% по массе сиропа и содержание с веществ 65—68%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Способ получения сахаросодержащего продукта /Архи пович Н. А., Данчук Л. С., Штангеева Н. И., Козяв кин А. П.— А. с. № 1182079 СССР. Б. И. № 36, 1985.
2. Ф р е м е л ь А. Б. Производство жидкого сахара//Пищ. пром-сть. —1963— № 10.— С. 18—22.
3. В а г t h М. A. Le sirop de sucre inverti.//Review fab rie activity commer. Baking Confic-choc Diet —1980. 55,— №12,— P. 28—32.
4. Bures Josef. Tekuty Cukr//Listy cukrovarniche 1980,— № 1 _ S. 5—8.
5. Bures Josef. Tekuty Cukr//Prum. potravin. —1981,-32,— № 3,— S. 161 — 163.
6. Flüssige Zucker-Entwicklungen und neue Richth-Linien// Kakao-Zucker.— 1971.—23.— № 2.— S. 88—90.
7 Kruger C., Steinmetzer W. Misehungen aus Flussigzucker und Starkever Zuckerungsproducten aus anwendungz technischer Sicht//Zucker.—1972.—25.—
№ 12,—S 396—401
Кафедра технологии
сахаристых веществ Поступила 20.01.89
