Влияние некоторых хлоридов на растворимость лактозы Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

637.145.002.61

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ХЛОРИДОВ НА РАСТВОРИМОСТЬ ЛАКТОЗЫ

А. И. ГНЕЗДИЛОВА, В. С. КУЗНЕЦОВА Вологодский молочный институт

Изучалась растворимость лактозы в присутствии типичных мелассообразователей, которые составляют основную часть минерального остатка молочной сыворотки.

По методике [1] приготовили насыщенные водные растворы лактозы в присутствии различных количеств хлоридов натрия и калия, а также насыщенные растворы указанных солей в присутствии различных количеств лактозы.

Для получения растворов, насыщенных по отношению к обоим компонентам, провели растворение этих компонентов, взятых в избытке.

Исследования проводили при 20° С. Полученные

НгО

НгО

Рис. 1, 2. Диаграмма состояния трехкомпонентной системы при 20° С

результаты были обработаны статистически [2 Было определено среднее значение растворимое] лактозы, средняя квадратичная погрешность ош тов — 0,07, границы доверительного интерва; ±0,16 при доверительной вероятности 0,95.

Результаты математической обработки показа/ хорошую воспроизводимость экспериментальнь данных (рис. 1 и 2). На рисунках изображен состг полученных трехкомпонентных систем с помощь треугольных диаграмм состояния, построенных г методу Гиббса [3]. Состав компонентов выраже в массовых долях. Точки, лежащие на кривой А/ выражают составы водных растворов компоненто насыщенных по отношению к лактозе. Кривая т называет, что при добавлении к водному раствор лактозы хлоридов растворимость лактозы в во; сначала снижается, а затем возрастает. Снижеш в области невысоких концентраций солей мож< быть объяснено эффектом гидратации ионов и сопр< вождающимся высаливанием молекул лактозы [4 Для хлорида натрия высаливающий эффект наибол. ший, так как гидратационная способность Ыа+ выш чем К+ [4]. Увеличение же растворимости лактоз в области высоких концентраций солей связан по-видимому, с ассоциацией ионов электролите и снижением вследствие этого степени их гидрат;

ЦИИ [5] . Освободившиеся МОЛеКуЛЫ ВОДЫ СВЯЗЫВ1

ют лактозу и увеличивают ее растворимость. Рас воримость лактозы в присутствии хлорида калк несколько выше, чем хлорида натрия.

Точки, лежащие на кривой ВД, выражают сост; вы водных растворов компонентов, насыщеннь по отношению к хлоридам. Из анализа этой кривс следует, что при добавлении к водному раствор хлоридов лактозы растворимость хлоридов в воI снижается. Такое снижение может быть oбъяcнe^ общим увеличением массовой доли раствореннь компонентов в системе при добавлении в нее лактоз!

В точке Д раствор насыщен и по отношени к лактозе, и по отношению к хлоридам. Суммарна массовая доля растворенных компонентов в этс точке максимальна и составляет в присутствии хл> рида калия 39,3%, хлорида натрия — 38,6%.

ВЫВОДЫ

1. Полученные изотермы растворимости лактоз в присутствии изученных хлоридов могут быть И' пользованы для характеристики мелассообразующе способности этих солей.

2. Мелассообразующая способность солей завис» как от количества соли в растворе, так и от ее пр] роды и возрастает в ряду катионов: №+, К+.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гнезд и'лова А. И., Ремизов Г. П., Пер л ы г и н В. М. Физико-химические свойства наа щенных растворов сахарозы в тройных смесях//Изве тия вузов. Пищевая технология.— 1978.— № 6.— С. 2

2. Цветков А. Н., Епанечников В. А. Пр

кладные программы для микроЭВМ.— М.: Финансы и статистика, 1984.—176 с.

3. Физическая химия/К. С. Краснов.— М.: Высшая

школа, 1982.—688 с.

4. Мищенко К. П., Полторацкий Г. М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов.— Л.: Химия, 1976.—328 с.

5. С а м о й л о в О. Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов.— М.: АН СССР, 1957,—359 с.

Кафедра технологического

оборудования Поступила 05.02.90

664.135.002.612

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДНО-ЛАКТОЗНЫХ РАСТВОРОВ

к. к. ПОЛЯНСКИЙ, В. Е. ИГНАТОВ, Н. Н. БУНЕЕВА

Воронежский технологический институт

При расчете тепломассообменных аппаратов в производстве молочного сахара необходимы точные значения теплофизических характеристик водно-лактозных растворов в широком диапазоне температур и концентраций. С целью определения их испытывались растворы рафинированной и товарной лактозы производства Воронежского гормолзавода № 2 и производственные лактозные растворы.

Зависимость теплопроводности водно-лактозных растворов от температуры и концентрации лактозы

Теплопроводность растворов определялась методом регулярного режима на шаровом калориметре [1]. Основными частями установки являются два термостата, калориметр, дифференциальная термопара и вторичный прибор, в качестве которого использовался пиковольтметр. Исследуемый продукт заливался в пространство между наружной сферической оболочкой и внутренним шаром. С целью исключения растворенных газов при нагревании растворы предварительно вакуумировались. Калориметр с продуктом термостатировался и помещался в другой термостат с большей на 2—2,5° С температурой. Изменение температуры в период установления регулярного режима измерялось дифференциальной термопарой и пиковольтметром.

В результате математической обработки получено уравнение, позволяющее определить теплопроводность водно-лактозных растворов:

Х=0,535—0,305- 10-2п+ 0,355-10“2^—0,210-Ю”4/2, Вт/(м-° С), (1)

где п — массовая доля лактозы в растворе, %;

Ї — температура раствора, ° С.

Формула (1) применима в пределах 10° С<^<1

90° С, 0%<я^40% в пределах растворимости лактозы. Погрешность не превышает 3,8%.

Теплоемкость водно-лактозных растворов определялась методом адиабатического калориметра [1]. Математической обработкой полученных результатов и данных, опубликованных в [1, 2], получены зависимости, позволяющие рассчитать теплоемкость и плотность растворов:

С=4216—29,Зл+0,36Н-0,23*л, Дж/(кг-° С).

(2)

В указанных выше пределах погрешность рассчитанного значения теплоемкости не превышает 4,2%.

кг/м3

где р

у 1,0 -0,00361 п плотность водно-лактозного раствора, кг/м3;

ря = 1080 —0,436^, кг/м? — плотность воды в пределах 10—90° С [3]. Погрешность не превышает 1,5%.

Используя зависимости (1), (2), (3), получим уравнение для определения температуропроводности водно-лактозных растворов:

а-107= 1,12+6,76-10-3<—3,81 - КГ5*2—2,1 • 10~3гг,

м2/с. (4)

ВЫВОД

Уточнены основные теплофизические свойства водно-лактозных растворов, которые необходимы при расчете теплообменного и кристаллизационного оборудования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гинзбург А. С., Громов М. А., К р а с о в-с к а я Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. 2-е изд. доп. и перераб.— М.: Пищ. пром-сть, 1980.—288 с.

2. Бывальцев Ю. А., Перелыгин Б. Г., Полянский К. К. Теплоемкость водных растворов лактозы//Изв. вузов СССР, Пищевая технология.— 1974,—№ 3,— С. 159.

3. Вукалович М. П., Ривкин С. Л., Александров А. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара.— М.: Изд-во стандартов, 1969.— 408 с.

Кафедра машин и аппаратов пищевых производств

Поступила 08.08.88

29 Заказ 0266