Очистка концентрированных сахарсодержащих растворов

Рис. 2

Содержание кислорода в сусле определяли методом, модифицированным нами применительно к пивному суслу и пиву.

Для определения оптимальных параметров процесса на первом этапе исследований аэрацию проводили при давлении насыщения 0,1; 0,2 и 0,3 МПа и при температуре 0-20°С. Дальнейшее увеличение этих показателей считали нецелесообразным, так как значения давления и температуры выше 0,3 МПа и 20° С соответственно в пивоварении при брожении не используются. При этом продолжительность насыщения в опытах составляла 30 мин - значение, полученное в результате предварительных исследований.

Установлено, что максимальная степень насыщения пивного сусла кислородом - 46,3 мг/дм3 - наблюдалась при давлении 0,3 МПа и температуре 0°С, что соответствует закону Г енри. Поскольку в пивоварении начальная температура низового брожения составляет 5-6°С, то при данной температуре и давлении насыщения 0,3 МПа, оптимальным значением степени насыщения пивного сусла кислородом следует считать 39,6 мг/дм3. Зависимость содержания кислорода в пивном сусле от давления и температуры насыщения при продолжительности аэрации 30 мин представлена в таблице.

Таблица

Давление насыщения, МПа Содержание кислорода в пивном сусле, мг/дм3, при t, °С

0 5 10 15 20

0,1 9,83 8,19 5,37 2,30 1,94

0,2 15,10 12,80 10,75 8,19 6,62

0,3 46,32 39,60 14,77 9,78 8,71

На следующем этапе исследований изучили влияние продолжительности аэрации су сла t на степень его насыщения кислородом при температуре насыщения 5°C и давлении аэрации 0,3 МПа.

Установлено, что с увеличением t до 60 мин содержание кислорода в пивном сусле достигает максимума, после чего существенно не изменяется (рис. 2).

Таким образом, определены оптимальные условия аэрации пивного сусла кислородом перед началом брожения при приготовлении безалкогольного пива: давление 0,3 МПа и температура 5°С. Исследован механизм насыщения пивного сусла при данных условиях в зависимости от продолжительности аэрации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Главчек Ф., Лхотский А. Пивоварение. - М.: Пищевая пром-сть, 1977. - 624 с.

2. Производство низкоалкогольного пива с помощью им-мобилизационных дрожжей / З. Доменый, Д. Шмогровичова, Э. Штурдик и др. // http:// www.propivo.ru ПРОПИВО_РУ.

3. Кунце В. «Правильное пиво» - как его сварить. Методы удаления спирта из пива // Пиво и напитки. - 2001. - № 4. - С. 22-23.

4. Глазер В. Как произвести хорошее безалкогольное пиво // Там же. - 2003. - № 2. - С. 22-23.

5. Кунце В. Технология солода и пива. - СПб.: Профессия, 2001. - 883 с.

Кафедра технологии пищевых производств

Поступила 22.08.05 г.

664.1.038

О ЧИСТКА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ САХАРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

А.В. САВОСТИН

Кубанский государственный технологический университет

Известково-углекислотная очистка концентрированных сахарсодержащих растворов при переработке сахарной свеклы (сиропов, оттеков, клеровок желтых сахаров) и клеровок сахара-сырца имеет свои особенности, связанные с растворимостью извести и диоксида углерода [1, 2]. Во-первых, требуется меньший расход извести для достижения максимального адсорбционного эффекта на карбонате кальция, поскольку адсорбция зависит от концентрации несахаров. Во-вторых, снижение реакционной способности извести в условиях дефекации за счет обратимой хемосорбции сахарозы на ее твердых частичках и пониженная утилизация сатурационного газа вызывают повышение рас-

хода известнякового камня. Эффективность очистки сахарсодержащих растворов, подвергавшихся воздействию извести и диоксида углерода, снижается, поскольку несахара, способные к адсорбции на карбонате кальция, уже удалены на предварительных стадиях очистки. В связи с этим эффект очистки сиропов при переработке сахарной свеклы и клеровок сахара-сырца при известных технологиях не превышает 10-15 и 44-46% соответственно, что фактически в 1,5-2 раза ниже теоретически возможных 25-30 и 60-70% [3-10].

На кафедре технологии сахаристых продуктов Куб-ГТУ проведены теоретические и экспериментальные исследования по изучению влияния активации известкового молока и известкованных концентрированных сахарсодержащих растворов на эффективность их очи-

стки [11-14]. Для обеспечения экспериментальной части исследований использовали лабораторный активатор ЗАО «НПО Технопром».

Для изучения эффективности очистки клеровку сахара-сырца, нагретую до температуры 85°С, делили на четыре равные части и очищали по следующим вариантам: 1 - с добавлением известкового молока (типовая схема очистки); 2 - с активированным известковым молоком; 3 - с известковым молоком и активацией известкованной клеровки; 4 - с активированным известковым молоком и активацией известкованной клеровки. После этого клеровку выдерживали при перемешивании в течение 10 мин (дефекация), сатурировали до рН 8,8, фильтровали и анализировали. Во всех вариантах расход извести составлял 1% к массе клеровки сахара-сырца.

Средние значения цветности продукта (Цв), чистоты продукта (Ч), эффекта очистки (Эо), повышения чистоты продукта после очистки (ДЧ), содержания сухих веществ (СВ), сахарозы (Сх), редуцирующих веществ (РВ) и солей кальция (Сасоли) представлены в табл. 1.

Таблица 1

Показатель Исходная Вариант очистки

клеровка 1 2 3 4

СВ, % к массе продукта 50,00 48,00 47,80 47,60 47,40

Сх, % к массе продукта 48,40 47,00 47,00 47,00 47,00

Ч, % 96,80 97,92 98,33 98,74 99,16

РВ, % к массе СВ 0,124 0,05 0,025 0,020 0,020

Сасоли, % к массе СВ - 0,126 0,106 0,100 0,100

Цв, усл. ед. 40,8 3,61 3,00 1,80 1,64

ДЧ, % - 1,12 1,53 1,94 2,36

Э0, % - 35,74 48,62 61,40 74,37

Исследование влияния активации известкового молока и известкованного сиропа на эффективность очистки последнего проводили по той же методике и по тем же вариантам, что и при очистке клеровок сахара-сырца. Расход извести составлял во всех вариантах 1% СаО к массе сиропа.

Средние значения анализируемых показателей представлены в табл. 2.

Таблица 2

Показатель Исходный Вариант очистки

сироп 1 2 3 4

СВ, % к массе продукта 50,00 49,10 48,90 48,50 48,30

Сх, % к массе продукта 44,85 44,30 44,30 44,30 44,30

Ч, % 89,70 90,22 90,60 91,34 91,72

РВ, % к массе СВ 0,360 0,240 0,18 0,15 0,14

Сасоли, % к массе СВ 0,220 0,220 0,210 0,210 0,200

Цв, усл. ед. 34,56 32,00 28,60 27,00 26,13

ДЧ, % - 0,52 0,90 1,64 2,02

О4 О о - 5,60 10,70 17,43 21,38

При очистке клеровок сахара-сырца эффект очистки повышается по сравнению с типовой схемой в зависимости от выбранного способа обработки на 13-38%

а чистота очищенной клеровки - на 0,4-1,2%. При очистке сиропов свеклосахарного производства эти показатели увеличиватся на 5-15 и 0,4-1,5% соответственно. Повышение чистоты очищенной клеровки и сиропа напрямую связано со снижением содержания сахара в мелассе и увеличением его выхода. Так, повышение чистоты сиропа на 1% увеличивает выход сахара на 0,25% к массе свеклы.

Теоретическое обоснование полученных экспериментальных данных состоит в следующем. При активации известкового молока за счет гидродинамической кавитации и механического воздействия рабочих органов активатора измельчаются и разгашиваются клинкерные частицы, увеличивается дисперсность твердых частичек гидроксида кальция, что приводит к повышению его растворимости и реагентной способности, обусловливающих полноту и глубину прохождения химических реакций на дефекации.

При активации известкованных сахарсодержащих растворов активатор оказывает воздействие не только на дисперсную фазу, но и дисперсную среду - воду. При этом происходят следующие реакции:

увеличивается степень диссоциации не только молекул воды, но и других органических и неорганических соединений, что приводит к ускорению химических реакций по ионному типу;

гемолитический распад воды на свободные радикалы с образованием перекиси водорода и озона, разлагающихся с выделением чрезвычайно реакционно-способного атомарного кислорода, под воздействием которого могут проходить реакции окисления: редуцирующих веществ до органических кислот с разной длиной углеродных цепочек; органических веществ (в том числе гуминовых) вплоть до углекислого газа и воды; солей двухвалентного железа (в том числе окрашенных комплексов фенолов с катионами железа) до нерастворимых соединений; высокомолекулярных окрашенных веществ (в том числе меланоидинов) с образованием нерастворимых соединений, а также разложение аминокислот;

гемолитический распад органических веществ на свободные радикалы с последующей рекомбинацией и образованием соединений с меньшей длиной углеродных цепочек (фракционирование) и, в частности, кислот, кальциевые соли которых малорастворимы или нерастворимы, что является причиной получения очищенных сахарсодержащих растворов с меньшим содержанием солей кальция;

быстрое и равномерное смешивание сахарсодержащих растворов с известковым молоком, что способствует повышению скорости химических реакций на дефекации;

измельчение частиц извести с повышением ее растворимости и реакционной способности на дефекации, а на сатурации (за счет высокой дисперсности) - скорости ее растворения и нейтрализации, увеличение удельной поверхности образующегося карбоната каль-

ция, сопровождающееся повышением эффекта адсорбции несахаров и утилизации сатурационного газа.

Разделение процессов активации известкового молока и известкованных концентрированных сахарсодержащих растворов проведено целенаправленно, так как это решает не только общие, но и конкретные задачи. В частности, процессы повышения активности известкового молока при его активации и измельчения и разгашивания клинкерных частиц желательно провести в самом известковом молоке до смешивания его с сахарсодержащими растворами, чтобы избежать местных перещелачиваний и перегревов при активации самих известкованных растворов.

Таким образом, использование приемов активации известкового молока и известкованных концентрированных сахарсодержащих растворов повышает эффективность их очистки и увеличивает выход сахара.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бугаенко И.Ф., Самойлова Т.Н. Растворимость извести в концентрированных сахарных растворах // Сахарная пром-сть. -1981. - № 1. - С. 27-28.

2. Бугаенко И.Ф., Чернышева Н.А. Технология произ -водства сахара из сырца. - М.: Союзроссахар, 2002. - 296 с.

3. Даишев М.И. Интенсификация и ресурсосбережение в традиционной технологии сахара // Изв. вузов. Пищевая технология.

- 1990. - № 4. - С. 7-10.

4. Даишев М.И., Трифонова Т.П., Скуина Л.Г. Слагаемые эффекта дефекосатурационной очистки сахарных растворов // Сахарная пром-сть. - 1985. - № 7. - С. 18-20.

5. Демиденко Г.Т. Дефекосатурационная очистка сиропа и клеровки // Там же. - 1967. - № 8. - С. 33.

6. Калиненко Л.Г., Барабанов М.И. Обесцвечивание сиропа оксидом магния // Пищевая пром-сть: Реф. сб. - Киев: Вища школа, 1978. - Вып. 14. - С. 12.

7. Калиненко Л.Г., Барабанов М.И. О дополнительной очистке сиропа оксидом магния // Сахарная пром-сть. - 1984. - № 10.

- С. 25-27.

8. Решетова Р.С., Молотилин Ю.И., Скуина Л.Г. Резервы адсорбционной очистки карбонатом кальция // Изв. вузов. Пище -вая технология. - 1990. - № 4. - С. 95-96.

9. Эффективность дефекосатурационной очистки продуктов разных этапов производства / М.И. Даишев, Т.П. Трифонова, А.А. Каде и др. // Сахарная пром-сть. - № 5. - С. 30-32.

10. Эффективность дефекосатурационной очистки сиропа / М.И. Даишев, Т.П. Трифонова, Л.Г. Скуина и др. // Там же. - 1984. -№ 3. - С. 24-27.

11. Савостин А.В., Литош А.Н. Совершенствование способов очистки сахарсодержащих растворов // Сахар. - 2005. - № 3. -С. 44-46.

12. Пат. 2207379 РФ. Способ получения известкового моло -ка для очистки сахарсодержащих растворов / А.В. Савостин, А.Н. Литош // БИПМ. - 2002. - № 18.

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

14. Пат. 2213783 РФ. Способ очистки сахарсодержащих рас -творов / А.В. Савостин, А.Н. Литош // БИПМ. - 2003. - № 28.

Кафедра технологии сахаристык продуктов, чая, кофе, табака

Поступила 10.01.06 г.

ПАТЕНТЫ

Патент на изобретение № 2266653. Способ приготовления хлебобулочного изделия из муки зерна тритикале типа сеяной / З.И. Асмаева, О.Л. Вершинина, Ю.Ф. Росляков и др. Заявка № 2004116884 от 03.06.04; Опубл. 27.12.2005.

Изобретение относится к производству хлебобулочных изделий, предназначенных для профилактического питания. При получении теста все рецептурные компоненты смешиваются с предварительно выбро-женной опарой. При этом используется мука зерна тритикале типа сеяной. Перед смешиванием с мукой вносят СО2-шрот, полученный после СО2-экстракции жидкой пищевой двуокисью углерода из традиционного пряно-ароматического сырья в количестве 0,3-3,0% к массе муки. Дополнительно в тесто вносят сахар и жировой продукт в количестве 1-7% к массе муки. Это способствует повышению качества изделия за счет улучшения вкусовых, ароматических свойств и физико-химических показателей, придает продукту профилактические и функциональные свойства, а также позволяет благодаря замене сухих пряностей СО2-шро-

том исключить импорт дорогостоящего пряного сырья.

Патент на изобретение № 2267126. Способ определения перекисного числа маргарина / А.А. Петрик, Е.П. Корнена, И.В. Спильник и др. Заявка № 2004113879 от 05.05.04; Опубл. 27.12.2005.

Осуществляют отбор пробы маргарина с выделением жировой фазы, смешивают последнюю с хлороформом и уксусной кислотой. В полученную смесь добавляют раствор йодистого калия и проводят экспозицию смеси, добавляют воду и водный раствор крахмала, перемешивают полученную смесь, проводят титрование водным раствором тиосульфата натрия и рассчитывают перекисное число. Выделение жировой фазы производят путем нагревания пробы маргарина до температуры 40-60°С под вакуумом и выдерживания в течение 10-20 мин, после чего выделившуюся жировую фазу отделяют декантацией и фильтруют при температуре 40-60°С под вакуумом. Изобретение позволяет с высокой точностью определить перекисное число маргарина, оценить не только его качество, но и безопасность.