Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Липская Н.И., Турбан Т.И. Качество сахара и пути его повышения - файл Качество сахара.doc


Липская Н.И., Турбан Т.И. Качество сахара и пути его повышения
скачать (7359.1 kb.)

Доступные файлы (1):

Качество сахара.doc390945kb.03.04.2009 11:22скачать

содержание
Загрузка...

Качество сахара.doc

1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Влажность, %

max 0,06

max 0,06

max 0,06

max 0,14

Содержание инвертного

сахара, % не более

max 0,04

max 0,04

max 0,04

max 0,05

Содержание золы кондуктометрической, %, не более

в баллах, не более



max 0,0108

6



max 0,027 15



-

-



max 0,04

22,2

Цветность в растворе:
^
ед. ICUMSA, не более

баллов, не более


22,5

3


45

6


-

-


104

13,9

в кристаллическом виде:

по эталонам, не более


в баллах, не более


2


4


3,5


9


6


12


5-6

и выше

12

Общая сумма баллов, не более

8

22







Общая сумма баллов при предельных значениях показателей

13

30

-

48,1


Директивами ЕС определено, что методическое обеспечение определений показателей качества сахара – действующие Методики ICUMSA c изменениями и дополнениями, принимаемыми на сессиях этой организации.


Директивами ЕС предусмотрено определять:

  • поляризацию – методом ICUMSA GS 2/3-1, 1994 г.;

  • содержание редуцирующих веществ – методом Найта и Аллена (метод ICUMSA GS 2/3-5, 2007г.);

  • цветность сахара в растворе – методом ICUMSA GS 2/3-9, GS 2/3-10, 2005г.;

  • цветность сахара в кристаллическом виде – методом ICUMSA

GS 2/3-11, 2007 г. или GS 2/3-13, 2007 г.;

  • влажность сахара – методом ICUMSA GS 2/1/3-15, 2007 г. (метод высушивания);

  • содержание золы – методом ICUMSA GS 2/3-17, 2002 г.



^ КАЧЕСТВО САХАРА,

ПРОИЗВОДИМОГО В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ


В октябре-декабре проведены исследования и мониторинг качества сахара-песка, производимого открытыми акционерными обществами «Скидельский сахарный комбинат», «Городейский сахарный комбинат» и «Жабинковский сахарный завод».

Отбор проб сахара-песка был выполнен специалистами сахарных предприятий по ГОСТ12569.

Органолептические показатели определялись согласно действующего

ГОСТ 12576.

Физико-химические показатели определены в соответствии с ГОСТ 12570, ГОСТ 12571, ГОСТ 12572, ГОСТ 12573, ГОСТ 12574, ГОСТ 12575 и ГОСТ 12579.

Дополнительно проведено определение цветности сахара-песка в кристаллическом виде (степень белизны) по методу GS 2/3-13, 2007 г. по Брауншвейгским стандартным образцам цветности с помощью цифрового рефлексионного фотоколориметра SUCROFLEX. Цветовая шкала названного прибора охватывает диапазон измерения от 0.00 до 6.00 CTU. Нижний уровень соответствует сахару максимальной белизны, а верхний – сахару более низкого качества.

Одним из важных аспектов качества сахара является его гранулометрический состав, то есть получение сахара с однородными качественными кристаллами в заданном диапазоне размеров.

В связи с этим, исследован гранулометрический состав сахара-песка в представленных пробах с помощью виброгрохота с системой EASYTWIST (ANALYSETTE 3, модель PRO) c набором сит с ячейками 0,2 мм, 0,5 мм, 0,8 мм, 1 мм, 1,25 мм, 1,6 мм, 1,8 мм, 2 мм, 2,5 мм.

Основными показателями оценки гранулометрического состава являются – средний размер кристаллов и коэффициент неоднородности кристаллов. Чем меньше коэффициент неоднородности, тем больше равномерность кристаллов и их размеры наиболее близки к средней величине. В промышленных условиях коэффициент неоднородности 25 % и менее характеризует сахар как отличного качества, свыше 25 % и до 28…29 % – хорошего качества, свыше 35 % – неудовлетворительного качества.

Исследована кристаллоструктура сахаров с помощью микроскопа для лабораторных исследований со встроенной цифровой камерой для вывода изображения на экран компьютера.

На рисунках 1, 2, 3 и 4 в одинаковом увеличении представлены кристаллы сахаров ОАО «Жабинковский сахарный завод» (рис. 1 и 2), «Городейский сахарный комбинат» (рис. 3), «Скидельский сахарный комбинат» (рис. 4).

В массе рассматриваемых кристаллов отмечено наличие значительного количества кристаллов неправильной формы, сросшихся, включений в кристаллы, а также их неравномерность.

Как указывает Г.Э. Пауэрс, «сахарный продукт с большим количеством сросшихся кристаллов неизбежно содержит маточный раствор в мелких трещинах между поверхностями кристаллов и дает менее эффективное отделение маточного сиропа от кристаллов на центрифугах».

Безусловно, что улучшение кристаллоструктуры сахара в определенной мере будет способствовать снижению цветности сахара в растворе, содержанию золы в нем и повышению качества товарного сахара.

Все образцы сахара испытаны на содержание в нем диоксида серы. Испытания проводились по аттестованной методике выполнения измерений МВИ.МН 3025-2008 «Определение содержания диоксида серы с помощью розанилина фотометрическим способом».

Характеристика сахара представленных проб по предприятиям систематизирована в таблицах 9.1; 9.2; и 9.3.

Результаты испытаний гранулометрического состава сахара-песка представлены в таблицах 10.1; 10.2; 10.3.

Результаты анализов содержания в сахаре диоксида серы в таблице 11.




Рис. 1 – Сахар из сахара-сырца тростникового ОАО «Жабинковский

сахарный завод», проба – июль, II декада




Рис. 2 – Сахар из сахарной свеклы ОАО «Жабинковский сахарный завод»,

проба – октябрь, II декада




Рис. 3 – Сахар из сахарной свеклы ОАО «Городейский сахарный комбинат»,

проба – ноябрь, II декада





Рис. 4 – Сахар из сахарной свеклы ОАО «Скидельский сахарный комбинат»,

проба – октябрь, I декада





















Таблица 10.3 – Результаты испытаний гранулометрического состава

сахара производства ОАО «Скидельский сахарный комбинат»


Размер гранул, мм

Содержание фракций, % к массе сахара

Октябрь, I декада







От 1,25 мм до 1,6 мм


15,4

От 1,0 мм до 1,25 мм


30,54

От 0,8 мм до 1,0 мм


19,35

От 0,5 мм до 0,8 мм


21,99

От 0,2 мм до 0,5 мм


11,63

Менее 0,2 мм


1,09

Средний размер кристаллов, мм


0,929

Коэффициент неоднородности, %


37,40



Данные таблицы указывают, что сахар-песок по гранулометрическому составу, хотя и отвечает требованиям ГОСТ 21-94 по величине отклонения от нижнего предела, которое составляет 1,09 %, является недостаточно однородным. Коэффициент неоднородности 37,40 %.

Считают, если коэффициент неоднородности составляет менее 25 % – качество сахара отличное, при коэффициенте неоднородности от 25 % до 29 % – качество хорошее, при коэффициенте неоднородности свыше 34 % – качество сахара требует корректировки.

Возможными причинами неоднородности кристаллов могут быть следующие:

-недостаточное количество введенных в аппарат центров кристаллизации;

-пониженный коэффициент пересыщения при вводе центров кристаллизации;

-температура подкачиваемых продуктов ниже температуры в вакуум-аппарате;

-превышение в аппарате скорости выпаривания над скоростью «раскачки», что может приводить к повышению коэффициента пересыщения, «высыпанию муки» и др.

Таблица 11 – Содержание в сахаре диоксида серы

Наименование предприятия и

пробы

Содержание диоксида серы,

мг/кг

^ ОАО «Жабинковский сахарный завод»


Июль II

3,56

Сентябрь II

2,40

III

1,96

Октябрь I

1,69

II

3,20

III

1,78

Ноябрь I

0,80

II

1,07

III

1,78

Декабрь I

1,36

^ ОАО «Городейский сахарный комбинат»


Октябрь III

2,49

Ноябрь II

1,87

III

3,20

Декабрь I

2,94

^ ОАО «Скидельский сахарный комбинат»


Октябрь I

2,40


Данные таблицы указывают, что содержание диоксида в проанализированных образцах сахара находится в пределах норматива, действующего в странах ЕС и равного 15 мг/кг.


^ Сравнение качества сахара белорусских производителей с требованими,

действующими в ЕС

Учитывая хорошее качество сахара-песка производства ОАО «Жабинковский сахарный завод», «Городейский сахарный комбинат» и «Скидельский сахарный комбинат», поступившего для испытаний, проведены расчеты показателей качества сахара в баллы и сравнение их с требованиями, действующими в ЕС.

Перевод качества сахара в баллы по исследуемым образцам в разрезе предприятий систематизирован в таблице 12.

Таблица 12 – Оценка качества сахара в баллах



Наименование

предприятия и

пробы

Наименование показателей



^ Общая сумма баллов

Содержание золы

Цветность в растворе

Цветность в кристаллическом

виде

%

баллов

ед. IU.

баллов

по эталонным образцам

баллов

^ ОАО «Жабинковский сахарный завод»


Июль II

0,022

12,2

48

6,4

1,15

2,3

20,9

Сентябрь II

0,022

12,2

47

6,3

1,44

2,9

21,4

III

0,020

11,1

48

6,4

1,47

2,9

20,4

Октябрь I

0,019

10,5

53

7,1

1,61

3,2

20,8

II

0,019

10,5

47

6,3

1,47

2,9

19,7

III

0,016

8,9

43

5,7

1,47

2,9

17,5

Ноябрь I

0,017

9,4

40

5,3

1,50

3,0

17,7

II

0,020

11,1

52

6,9

1,97

3,9

21,9

III

0,018

10,0

56

7,5

1,95

3,9

21,4

Декабрь I

0,020

11,1

59

7,9

2,10

4,6

23,2

ОАО «Городейский сахарный комбинат»


Октябрь III

0,015

8,3

43

5,7

1,59

3,2

17,2

Ноябрь II

0,015

8,3

48

6,4

1,67

3,3

18,0

III

0,016

8,9

47

6,3

1,91

3,8

19,0

Декабрь I

0,020

11,1

51

6,8

1,97

3,9

21,8

ОАО «Скидельский сахарный комбинат»


Октябрь I

0,016

8,9

63

8,4

2,40

4,8

22,1

Анализируя стандартные показатели качества сахара отечествен­ного производства (таблица 12) в сравнении с требованиями к качеству сахара в странах ЕС (стр. 9, таблица 3), необходимо отметить, что сахар, чтобы соответствовать определенной категории, не может иметь максималь­ные значения по всем определяющим показателям (цветность в растворе и в кристаллическом виде, содержание золы). Эти показатели, пересчитанные в баллы, не могут превышать их сумму, которая определена Постановлением ЕС №12655/69 от 1 июня 1969 года.

С учетом этого можно сказать, что из проанализированных образцов (15 шт.) соответствуют II категории качества (по ЕС) только 3 образца, или 20 %. Среди них 2 образца (средние пробы III декады октября и I декады ноября) ОАО «Жабинковский сахарный завод» и 1 образец (средняя проба III декады октября) ОАО «Городейский сахарный комбинат».

Основная причина такому положению – недостаточно низкая цветность сахара в растворе.

С учетом выполненных исследований можно говорить о том, что качество производимого сахара соответствует требованиям действующего ГОСТ 21-94, однако отстает от уровня в сахаропроизводящих странах ЕС. Отдельные параметры сахара, такие как цветность в растворе, гранулометрический состав требуют корректировки, особенно для сахара, предназначенного для экспорта.

Большим стимулом заинтересованности для предприятий сахарной промышленности стала бы более высокая цена сахара более высоких кондиций и другие преференции.


В данной работе представлены организационные и технологические пути повышения качества сахара.


^ КАЧЕСТВО САХАРА И ПУТИ ЕГО ПОВЫШЕНИЯ

(рекомендации)


ПРИМЕСИ В САХАРЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЕГО КАЧЕСТВО

Основными критериями качества сахара-песка согласно действующего ГОСТ 21-94 являются содержание сахарозы, золы, редуцирующих веществ, влажность и цветность.

Исходя из этих показателей, содержание несахаров в сахаре-песке должно составлять не более 0,25 %. С учетом допустимого содержания редуцирующих веществ (не более 0,05 %), золы (не более 0,03 %), красящих веществ (около 0,02 %) на долю остальных несахаров приходится около 0,15 %. К этим остальным веществам относятся главным образом взвешенные (суспендированные) вещества.

Для разработки и внедрения мероприятий по улучшению качества сахара важно знать состав основных групп несахаров сахара, обуславливающих его качество, поведение их в технологическом процессе, а также эффективность их удаления различными способами.

К основным группам несахаров можно отнести золу, красящие вещества, суспендированные вещества.

Зола

Состав золы сахара обусловлен присутствием неорганических соединений, содержащихся в сахарной свекле, поступающих с питательной водой на диффузионный процесс и известковым молоком на очистку.

Среди микроэлементов золы в наибольшем количестве (до 1 мг/кг) содержатся Fe (железо) и Ca (кальций); содержание Mn (марганец), Zn (цинк), Pb (свинец), Mo (молибден) составляет около 0,1 мг/кг; а содержание As (мышьяк), Cd (кадмий), Hg (ртуть), Cr (хром) – менее 0,05 мг/кг.

Элементы, входящие в состав золы сахара, содержатся главным образом в пленке межкристального раствора, находящейся на поверхности кристаллов. Содержание этих элементов внутри кристаллов незначительно.

Подтверждением этому служат исследования различных авторов по промывке кристаллов сахара насыщенным раствором сахарозы. Установлено, что при удалении пленки межкристального раствора с поверхности кристаллов без растворения кристаллического сахара содержание золы и цветность сахара снижаются. При такой промывке можно получить сахар-песок с содержанием золы менее 0,001 %.

Согласно международному стандарту САС/RS-4 1969 (Codex recormended international standart), максимально допустимое количество в сахаре составляет: SO2 – 20 мг/кг, Pb – 1 мг/кг, Cu – 2 мг/кг, Sn – 1 мг/кг.


^ Красящие вещества

Цветность сахара-песка – один из важнейших показателей его качества, зависит от качественного и количественного состава красящих веществ, содержащихся в нем.

Наибольшее количество красящих веществ, как и зольных элементов, в сахаре содержится в пленке маточного раствора, находящейся на поверхности кристаллов. Этим же можно объяснить то, что между цветностью сахара-песка и его зольностью установлена взаимосвязь: чем выше цветность сахара, тем выше зольность.

Цветность сахара обуславливают красящие вещества сахарного производства, состоящие из четырех основных групп:

  • продуктов карамелизации,

  • продуктов щелочно-термического разложения редуцирующих веществ,

  • меланоидинов,

  • полифенольных комплексов.

Все эти группы присутствуют в сахаре, но в различном количестве, как и различно их влияние на цветность.

Отдельные группы красящих веществ отличаются по своим свойствам, этим объясняют их различие по включению в кристаллы сахара-песка и влиянию на его цветность.


Карамели

Карамели образуются при термическом разложении сахарозы, главным образом при повышенной температуре вследствие дегидратации молекул сахарозы и конденсации их остатков.

Относительно включения этой группы красящих веществ в кристаллы сахара существуют две точки зрения.

Согласно первой из них, эти красящие вещества в своих молекулах имеют фрагменты по структуре близкие к молекуле сахарозы, и способны интенсивно включаться в растущие кристаллы сахара.

Согласно другой, наоборот, молекулы красящих веществ продуктов карамелизации не содержат активных групп, поэтому практически не адсорбируются на поверхности кристаллов сахара.

Выполненные в последние годы исследования свидетельствуют, что когда на выпарной станции не происходит большого нарастания цветности, получаемый сахар практически не содержит красящих веществ продуктов карамелизации.

Образование продуктов карамелизации возможно только при пригорании сахара на теплообменной поверхности аппаратов, но вероятность этого процесса незначительна.


^ Красящие вещества продуктов

щелочно-термического разложения сахарозы

Это основная группа красящих веществ, образующаяся при щелочно-термическом разложении редуцирующих веществ. При разложении редуцирующих веществ образуется более ста новых соединений, из них значительное количества окрашенных соединений. Их структура и свойства зависят от условий разложения: температуры, рН, продолжительности процесса и др.

Окрашенные продукты щелочно-термического разложения редуцирующих веществ, содержащие карбоксильные группы и несущие отрицательный заряд, способны включаться в кристаллы сахара.


Меланоидины

Меланоидины – это азотсодержащие красящие вещества, образующиеся в результате сахаро-аминной реакции (реакция Майяра). Это наиболее интенсивно окрашенная группа красящих веществ, обладающая большой склонностью к включению в кристаллы сахара-песка. Считают, что эта группа красящих веществ играет основную роль в формировании цветности сахара.

Образование меланоидинов происходит как в кислой, так и щелочной среде, в образовании их принимают участие аминокислоты, пептиды, белки. Их количество и окраска зависит от температуры, рН среды, продолжительности процесса, концентрации реагирующих компонентов. В условиях сахарного производства меланоидины образуются на выпарной станции и при уваривании утфелей.

Меланоидины хорошо удаляются адсорбцией на карбонате кальция, при помощи ионообменных смол, активных углей. Под действием восстановителей они обесцвечиваются лишь частично.


^ Полифенольные комплексы с ионами металлов

Эта группа красящих веществ интенсивно окрашена, имеет различную окраску, от фиолетовой до аметистовой. В продуктах сахарного производств чаще встречаются комплексы железа с полифенолами, окрашенные в аметистовый или красно-коричневый цвет.

Наличие фенолсодержащих красящих веществ доказано и в сахаре-песке. Эта группа обладает большим сродством к анионообменным смолам и, установлено, что интенсивно включается в кристаллы сахара.

^ Нерастворимые примеси (суспендированные)

в сахаре-песке


В сахаре-песке, наряду с растворимыми соединениями, ухудшающими его качество, содержатся и нерастворимые в воде примеси, которые называют суспендированными веществами.

При растворении сахара эти вещества образуют муть. Муть растворов сахара рассматривают как взвесь с размером частиц от ≥0,1 мкм. При фильтровании таких растворов через бумажные фильтры фильтраты остаются мутными, так как размер пор обычной фильтровальной бумаги 3,5…10 мкм, а уплотненной – 1…2,5 мкм, т.е. размер пор бумаги больше размера частиц, обуславливающих мутность раствора.

Наличие мути в растворах затрудняет определение истинной цветности таких растворов, так как мутные растворы показывают, как правило, завышенные результаты цветности.

Муть можно удалить, используя мембранные фильтры с размером пор

~ 0,5 мкм. Измерение цветности растворов, профильтрованных через такие фильтры, позволяет получить прозрачные растворы и измерить истинную величину их цветности.

Суспендированные примеси состоят в основном из труднорастворимых солей кальция, главным образом CaCO3, окиси кремния, осадков органических веществ.

При наличии повышенного содержания таких примесей в сахаре-песке его кристаллы имеют матовую поверхность. Матовый сахар-песок, как правило, дает и мутные растворы.

Содержание суспендированных примесей в сахаре-песке может колебаться довольно значительно, зависит в основном от правильности проведения технологических процессов, качества сиропа, из которого получают сахар.


^ Содержание суспендированных веществ в сиропе с клеровкой

и меры по их снижению

Cироп, предназначенный для получения сахара-песка, должен быть искристым, так как из мутного сиропа получается сахар пониженного качества.

Мутность сиропа обусловлена наличием в нем суспендированных веществ, среди которых могут присутствовать:

- частички CaCO3;

- частички кальциевых солей органических кислот, выпавших в осадок при выпаривании;

- частички скоагулированных высокомолекулярных соединений (ВМС);

- обломки накипи.

Присутствие частичек CaCO3 в сиропе зависит от надежности фильтрации сока II сатурации, сульфитированного сока и сиропа.

Наличие взвешенных веществ (мутность) в сиропе обусловлено как за счет частичек взвешенных веществ, попадающих при фильтровании соков II сатурации (частички CaCO3), так и выпадением в осадок при сгущении сока в сироп на выпарной станции плохорастворимых солей кальция, а также коагуляции ВМС.

Кроме того, в сиропе могут присутствовать нерастворимые «черные частицы», например, ржавчина из труб, ловушек и т.д., а также отколовшиеся частицы накипи.

Если же частицы мути не удалить из сиропа, то в процессе центрифугирования утфеля они будут задержаны в слое кристаллического сахара и приведут к ухудшению его качества. Во избежание этого, взвеси перед поступлением сиропа в вакуум-аппараты должны быть удалены.

Считают, что сироп хорошего качества («искристый») должен содержать не более 30 мг/л сиропа взвешенных веществ. Именно из такого сиропа можно получить сахар хорошего качества.

Для фильтрования сиропа используются различные виды фильтрационного оборудования, в котором фильтрующей перегородкой являются:

  • ткань;

  • ткань с намытым слоем вспомогательного фильтрующего материала (кизельгур, перлит, карбонат кальция);

  • металлическая сетка с отверстиями различного диаметра и др.

Эффективность удаления мути из сиропа зависит, с одной стороны, от размера пор фильтрующей перегородки, а с другой, от дисперсности, т.е. размера частиц мути, находящихся в сиропе.

В сиропе с выпарной установки содержатся как частицы с размером более 1 мкм, относящиеся к грубодисперсным системам (это частички осадка СaCО3 с размером 1…5 мкм, частички осадка труднорастворимых солей кальция, выпадающие в осадок на выпарной станции примерно того же размера), так и высокомолекулярные соединения с размером частиц менее 1 мкм, относящиеся к высокодисперсным системам.

К ВМС сахарного сиропа относят пектиновые вещества, декстран, часть красящих веществ и др.

По характеру структуры осадок клеровки отличается от осадка сиропа. Это обусловлено тем, что он состоит главным образом из веществ органического происхождения, подвержен большему сжиманию и в большей степени затрудняет фильтрование, чем осадок сиропа.

Отличительной особенностью сиропа с клеровкой, как осветляемой суспензии путем фильтрования, является низкое содержание твердой фазы, не более 0,1 % к их массе, а также высокая степень дисперсности осадка.

Важнейшим фактором, определяющим производительность фильтрационного оборудования, является величина удельного сопротивления осадка. Обычно эта величина уменьшается с увеличением содержания твердой фазы в фильтруемой суспензии. Кроме того, удельное сопротивление осадка уменьшается с уменьшением размера частиц.

Наиболее эффективным способом уменьшения удельного сопротивления осадка является добавление вспомогательных фильтрующих средств в процессе фильтрования через предварительно намытый слой осадка.

1   2   3   4



Скачать файл (7359.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru