CC BY
128САХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Сша^россахар - 20 лет на fuma страны-! -
Результаты мониторинга содержания диоксида серы в сахаре
УДК 664.1:543-1
М.И. ЕГОРОВА, канд. техн. наук, Е.В. ШИРОКИХ, канд. с/хнаук, Я.А. КРЕТОВА
ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности», г. Курск
Введение в действие с 01.07.2013 Технического регламента Таможенного союза 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» означает переход на более высокий уровень в части регламентации показателей безопасности сахара, в перечень которых включён диоксид серы. Реакция на поступление данного вещества в организм человека различна. Чаще всего диоксид серы провоцирует аллергию, а предельно допустимое суточное потребление его не должно превышать 0,7 мг на килограмм веса человека в сутки [5]. Именно поэтому для различных продуктов установлены максимально допустимые уровни диоксида серы: от 10 мг/кг в винограде столовых сортов до 2 г/кг в сушёных фруктах, для сахара - 15 мг/кг [7].
Диоксид серы при производстве сахара применяется как технологическое вспомогательное средство. Его назначение — предотвратить реакцию образования красящих веществ в полуфабрикатах технологического потока для снижения цветности сахара, а также корректировать рН экстрагента сахарозы. Данное средство применяют в газообразном виде и в виде солей — сульфитов и гидросульфитов калия и натрия. Специальный технологический процесс обработки растворов газообразным диоксидом серы, введением солей-гидросульфитов называется сульфитацией [4]. Сульфитации подвергают питательную воду для диффузионных аппаратов, очищенный сок, сироп после выпарной установки, продукты при уваривании ут-фелей. Мигрируя по технологическому потоку, диоксид серы в виде остаточных количеств в форме свободного и связанного включается в кристаллы сахара.
Однако источниками появления диоксида серы в сахаре могут являться также сырьё, технологические воды, другие вспомогательные средства. Так, в корнеплодах сахарной свёклы содержание сульфитов, входящих в состав минеральных веществ, составляет 0,005—0,010% к массе свёклы [2], а артезианская вода может содержать сульфиты в количестве 138—400 мг/л [1]. Известковое молоко тоже имеет в своём со-
ставе серосодержащие соединения, попадающие в него из известнякового камня; некоторые группы флокулянтов типа полиакриламида также содержат сульфитные группы. Таким образом, сама технология производства сахара обусловливает немалое количество путей попадания в него диоксида серы.
В настоящее время в Российской Федерации применяется методика измерений массовой доли общего диоксида серы в сахаре йодометрическим методом ФР. 1.31.2014.17982, основанная на окислительно-восстановительном титровании сульфит-ионов в пробе раствора сахара раствором йода в кислой среде в присутствии индикатора крахмала после перевода связанного и свободного диоксида серы в соли сернистой кислоты путём выдерживания с раствором ги-дроксида натрия пробы сахара [3]. Данная методика позволяет проводить определение содержания диоксида серы в сахаре в диапазоне 1—20 мг/кг.
Испытательной лабораторией РНИИСП в 2014— 2016 гг. проведено определение диоксида серы в 101 образце сахара, произведённого заводами Курской, Белгородской, Тамбовской, Воронежской, Рязанской, Орловской областей, Республики Татарстан из сахарной свёклы и тростникового сахара-сырца по ГОСТ 21-94, ГОСТ Р 53396-2009, ГОСТ 318952012, а также ТУ 9111-001-56349364-2004, ТУ 9111003-0062173472-2005, ТУ 9111-002-00335841-2009, ТУ 9111-016-72315488-2013. Систематизация результатов позволит выявить некоторые закономерности соблюдения данного показателя безопасности сахара его производителями и определиться с позицией выполнения требований о нанесении в маркировку информации при содержании диоксида серы более 10 мг/кг [6].
Так, массовая доля диоксида серы в протестированных образцах сахара в 2014 г. находилась в диапазоне 3—7 мг/кг, 2015 и 2016 гг. — в диапазоне 0,6—7 и 0,8—3,1 мг/кг соответственно, что не превышает требований ТР ТС 029/2012. Информация о содержании диоксида серы в сахаре в разрезе ассортиментного состава представлена в таблице.
№ 7 • 2016 САХАР
39
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕГЕТАЦИЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: эффективные ХСЗР, ЦЯ ЩЕЛКОВО
W Vd агрохимикаты, высококачественные семена, полный цикл агросопровождения АГРОХИМ
controlled vegetation system ШШ>П<ШЛ1>ЛП11ШУ WWW.betaren.l"U
САХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Сок^россахар - 20 лет на iuaia страны-!
Таблица. Содержание диоксида серы в сахаре, произведённом российскими сахарными заводами
Наименование нормативного документа, по которому произведён сахар Массовая доля диоксида серы, мг/кг
Диапазон Средняя
Свекловичный сахар, 2014 г.
ГОСТ 21-94 3-7 5,3
ГОСТ Р 53396-2009 3-6 4,7
по ТУ сахарных заводов 5-7 6,0
Свекловичный сахар, 2015 г.
ГОСТ 21-94 2-5 2,7
ГОСТ 31895-2012 0,6-1 0,8
по ТУ сахарных заводов 2,9-7 5,0
Свекловичный сахар, 2016 г.
ГОСТ 21-94 1,5-3,1 2,0
ГОСТ 31895-2012 0,8-1,0 0,8
Сахар из тростникового сахара-сырца, 2015 г.
ГОСТ 21-94 1,5-2,5 2,0
ГОСТ 31895-2012 0,5-1,0 0,7
В 2014 г. доля протестированных образцов свекловичного сахара, произведенных по ГОСТ 21-94, составила 74% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 3—7 мг/кг, доля образцов сахара по ГОСТ Р 53396-2009— 3% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 3—6 мг/кг, доля образцов сахара по ТУ — 23% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 5 —7 мг/кг.
В 2015 г. из общего количества образцов свекловичного сахара доля образцов по ГОСТ 21-94 составила 80% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 2—5 мг/кг, доля образцов сахара по ГОСТ 31895-2012 — 5% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 0,6—1 мг/кг, доля образцов по ТУ — 15% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 2,9—7 мг/кг.
За первое полугодие 2016 г. доля образцов сахара по ГОСТ 21-94 составила 60% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 1,5—3,1 мг/кг, доля образцов сахара по ГОСТ 31895-2012 — 40% с массовой долей диоксида серы в диапазоне 0,8-1 мг/кг.
Как видно, в среднем в сахаре высокого качества по ГОСТ Р 53396-2009, ГОСТ 31895-2012 содержание диоксида серы ниже, чем в сахаре по ГОСТ 21-94. Это можно объяснить применением в технологическом процессе заводами, выпу-
скающими сахар высокого качества, дополнительных способов очистки сахарных сиропов путем их фильтрации на современных фильтрах с использованием фильтрационной перегородки с размером пор 20-50 мкм, которая позволяет удалять до 50% взвешенных веществ, в том числе сульфитов кальция, а также приёмов поддержания высокой степени однородности кристаллов в утфеле, качественного разделения кристаллов сахара и межкристального раствора утфеля на центрифугах нового поколения.
Сахар, выработанный из тростникового сахара-сырца по ГОСТ 21-94, включал всего три образца с массовой долей диоксида серы в диапазоне 1,5-2,5 мг/кг, по ГОСТ 31895-2012 — два образца с массовой долей диоксида серы в диапазоне 0,5—1,0 мг/кг. Тем не менее в среднем содержание диоксида серы в нём было ниже, чем в свекловичном аналогичного качества. По нашему мнению, это может быть связано с тем, что в технологической схеме переработки тростникового сахара-сырца проводят одну ступень сульфитации клеровки вместо трёх ступеней, как в свеклосахарном производстве. Кроме того, даже при условии сопоставимого содержания сульфитов в сахарной свёкле и тростниковом сахаре-сырце в первом случае расход сырья почти в семь раз больше, что обусловливает больший объём его миграции в технологический поток. Соответственно, при прочих равных условиях в сахар из тростникового сахара-сырца мигрирует меньше сульфитов.
Интерес представляет и распределение протестированных образцов сахара по уровню содержания диоксида серы (продемонстрировано на рисунке), что позволяет оценить и сопоставить влияние на него
40 САХАР № 7 • 2016
ЩЕЛКОВО TlATlM flllfll IIIIP Для борьбы с широким спектром болезней зерновых, рапса,
I Irl I ]jJI pQJJUy Ш1Г подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
ПЩП ДГРПУММ ■ VI ■ ЯМШ ■■■■■ подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
- г ил ИМ 200 г/п пропиконазола + 200 г/л тебуконазола '^¡ПРкГоИОв Сов^ошви^тво!
россиискии аргумент защиты «г ' »
Саю^рассахар - 20 лет на fuaia страны-!
САХАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
особенностей технологической схемы, сырья и других индивидуальных факторов.
Так, в 2014 г. образцы сахара характеризовались преимущественно содержанием диоксида серы в диапазоне 3—4 мг/кг и более. В 2015 г. доля образцов с таким содержанием диоксида серы сократилась до 33%, наибольший сегмент составили образцы с содержанием массовой доли диоксида серы 2—3 мг/кг — 39%; имелись образцы с массовой долей диоксида серы менее 2 мг/кг — 28%. В 2016 г. преимущественную долю составили образцы с содержанием диоксида серы менее 2 мг/кг, третью часть — с содержанием диоксида серы 2—3 мг/кг; при этом, однако, следует учесть, что тестированию подвергался сахар, выработанный из сахарной свёклы урожая 2015 г.
Поэтому можно принять, что рассмотрению подлежал сахар, произведённый в двух последовательных производственных сезонах — урожаев 2014 и 2015 гг. Исходя из этого считаем, что основной вклад в изменение содержания диоксида серы в сахаре был обусловлен качеством сырья — сахарной свёклы, так как урожай 2015 г. отличался высокосахаристой свёклой, в целом технологически адекватной переработке, а это способствовало минимизации содержания в нём различных микронутриентов, в том числе диоксида серы.
Приведённые результаты являются итогом первой систематизации данных о содержании диоксида серы в сахаре. Некоторые отмеченные тенденции только проявляются, для их окончательного закрепления нужны данные за большее количество производственных сезонов и протестированных образцов сахара. Однако на основании полученных результатов можно сделать следующие выводы: чем выше качество сахара, тем меньше он содержит диоксида серы; сахар, полученный из тростникового сахара-сырца, в среднем имеет более низкое содержание диоксида серы, чем свекловичный; содержание диоксида серы в сахаре обусловлено технологическими качествами сахарной свёклы — чем более адекватно сырьё требованиям переработки, тем меньше содержание диоксида серы. Определённое влияние оказывают также особенности технологической схемы и потребляемых ресурсов.
В целом по отрасли складывающиеся факторы в совокупности обеспечивают содержание диоксида серы не более 10 мг/кг — для сахара, по качеству не ниже качества сахара-песка. Учитывая, что с 01.07.2016 на территории России действует ГОСТ 33222-2015 «Сахар белый. Технические условия», следует предположить, что сахар категории экстра, ТС1, ТС2 будет содержать диоксида серы менее 10 мг/кг, что освобождает заводы от необходимости нанесения
в маркировку его уровня в этом продукте. В то же время схемой производственного контроля следует предусмотреть периодичность проверки данного показателя с учётом результатов за предыдущие производственные сезоны.
Список литературы
1. Бугаенко И.Ф. Анализ производственных и сточных вод сахарного производства / И.Ф. Бугаенко. — М. : Телер, 2000. - 63 с.
2. Бугаенко И.Ф. Общая технология отрасли. Научные основы технологии сахара: учебник для студентов вузов. Ч. 1 / И.Ф. Бугаенко, В.И. Тужилкин. - СПб. : ГИОРД, 2007. - 512 с.
3. Егорова М.И. О методике количественного определения содержания общего диоксида серы в сахаре / М.И. Егорова, А.А. Милых // Сахар. - 2014. -№ 9. - С. 42-44.
4. Сапронов А.Р. Технология сахара: учебник / А.Р. Сапронов, Л.А. Сапронова, С.В. Ермолаев. - СПб. : ИД Профессия, 2013. - 296 с.
5. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки. Энциклопедия / Л.А. Сарафанова. - СПб. : ГИОРД, 2004. -808 с.
6. ТР ТС 022/2011. Пищевая продукция в части её маркировки: утв. Решением Комиссии Таможенного союза № 881 от 09.12.2011, действ. с 01.07.2013. - 29 с.
7. ТР ТС 029/2012. Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств: утв. Решением № 57 от 20.07.2012 Совета Евразийской экономической комиссии, действ. с 01.07.2013. - 308 с.
Аннотация. Рассмотрены источники попадания диоксида серы в сахар и методика его определения. Приведены данные о содержании диоксида серы в сахаре по результатам тестирования 101 образца в 2014-2016 гг. Показано, что содержание диоксида серы в сахаре не превышает нормативных требований. Отмечены тенденции содержания диоксида серы в сахаре в зависимости от его происхождения и вида.
Ключевые слова: сахар, диоксид серы, йодометрический метод определения диоксида серы, мониторинг, свекловичный сахар, сахар из тростникового сахара-сырца, распределение образцов.
Summary. The sources of sulfur dioxide in penetration with the sugar and the method of its determination were considered. The data on the content of sulfur dioxide in sugar by 101 sample test results in 2014-2016 was given. It is shown that the content of sulfur dioxide in the sugar does not exceed the normative requirements. The tendency of sulfur dioxide penetration of sugar is noted, depending on the origin and type of sugar. Keywords: sugar, sulfur dioxide, iodometric method for the determination of sulfur dioxide, monitoring, beet sugar, sugar from raw cane sugar, the distribution of samples.
№ 7 • 2016 САХАР 41
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕГЕТАЦИЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: эффективные ХСЗР, ЦЯ ЩЕЛКОВО
W Vd агрохимикаты, высококачественные семена, полный цикл агросопровождения АГРОХИМ
controlled vegetation system ШШ>П<ШЛ1>ЛП11ШУ WWW.betaren.l"U
