Химия уваривания
25-04-2017, 17:44
При уваривании продолжаются те же реакции, что и на выпарке; разложение амидов с выделением аммиака, понижение щелочности, небольшое разложение сахара и значительное нарастание цветности. При 6-часовой варке утфеля I кристаллизации часто цветность увеличивалась вдвое. Варка II продукта продолжалась до 24 ч. Конечно, такое длительное нагревание концентрированной массы вредно; оно приводит к повышенному разложению сахара и дает темноокрашенные утфели. Поэтому современная ускоренная варка утфелей — значительный шаг вперед в технике сахарного производства.
Окраска утфелей нарастает не только вследствие карамелизации сахара, но и вследствие образования окрашенных, содержащих азот продуктов конденсации редуцирующих веществ с аминокислотами (Майяр). И те и другие продукты обладают характером гидрофильных высокополимеров, количество которых, таким образом, продолжает увеличиваться.
Трудная варка. Иногда наблюдается трудная варка утфелей. Масса лежит неподвижно в вакуум-аппарате, происходит лишь очень медленное кипение и выпаривание воды. Варка сильно затягивается (в 2 раза и больше). Эти явления обнаруживаются обычно, когда сироп содержит ненормально большое количество солей кальция (более 0,1% СаО). Однако бывает иногда, что и при весьма значительном количестве солей кальция утфель варится удовлетворительно. Гораздо большее значение при уваривании имеет реакция (щелочность) сиропа.
Уваривание особенно замедляется при повышенной щелочности сиропа, так как при этом часть сахара находится в сиропе в виде сахарата, вследствие чего приходится варить сироп при большей концентрации и вязкости. Сироп после сульфитации должен быть нейтральным на фенолфталеин и щелочным лишь на крезоловый красный.
Содержание кристаллов сахара в утфеле. Содержание кристаллов сахара в утфеле определяют в лаборатории. Для этого находят содержание сахара в исследуемом утфеле; допустим, оно составляет Р %. Кроме того, от утфеля отделяют межкристальный оттек на лабораторной центрифуге с дырчатым барабаном или путем отсасывания через частую сетку при помощи металлической воронки, похожей на воронку Бюхнера.
Степень пересыщения раствора измеряется (по Классену) коэффициентом пересыщения; так называется число, показывающее, во сколько раз в данном растворе на единицу воды приходится сахара больше, чем в насыщенном растворе при той же температуре. Итак,
где ? — коэффициент пересыщения;
Н1 — количество сахара на единицу воды в данном исследуемом растворе;
Н' — растворимость сахара (на единицу воды) при той же температуре в том же нечистом растворе.
Для пересыщенных растворов, очевидно, будем иметь ?>1, для насыщенных ?=1 и для ненасыщенных ?<1.
Для чистых сахарных растворов Н'=Н, т. е. растворимость сахара при определении пересыщения можно брать из таблицы растворимости. Для нечистых растворов сахара приходится определять растворимость Н' отдельным опытом (длительное перемешивание с кристаллами сахара).
Это затруднительно и обычно не делается. Вместо этого па практике часто и для нечистых растворов при определении пересыщения пользуются растворимостью, взятой из табл. 2 (см. Приложение). Таким образом находят лишь видимый коэффициент пересыщения
При изучении уваривания и кристаллизации утфеля I видимый коэффициент пересыщения является хорошим показателем, так как здесь (при высокой сравнительно чистоте) он почти равен истинному пересыщению (Н' почти равно Н). Для утфеля II видимое и истинное пересыщение могут уже значительно отличаться одно от другого.
Разделив почленно уравнение (3) на уравнение (2) и принимая во внимание уравнение (1), найдем
т. е. истинный коэффициент пересыщения равен видимому, деленному на коэффициент насыщения.
Окраска утфелей нарастает не только вследствие карамелизации сахара, но и вследствие образования окрашенных, содержащих азот продуктов конденсации редуцирующих веществ с аминокислотами (Майяр). И те и другие продукты обладают характером гидрофильных высокополимеров, количество которых, таким образом, продолжает увеличиваться.
Трудная варка. Иногда наблюдается трудная варка утфелей. Масса лежит неподвижно в вакуум-аппарате, происходит лишь очень медленное кипение и выпаривание воды. Варка сильно затягивается (в 2 раза и больше). Эти явления обнаруживаются обычно, когда сироп содержит ненормально большое количество солей кальция (более 0,1% СаО). Однако бывает иногда, что и при весьма значительном количестве солей кальция утфель варится удовлетворительно. Гораздо большее значение при уваривании имеет реакция (щелочность) сиропа.
Уваривание особенно замедляется при повышенной щелочности сиропа, так как при этом часть сахара находится в сиропе в виде сахарата, вследствие чего приходится варить сироп при большей концентрации и вязкости. Сироп после сульфитации должен быть нейтральным на фенолфталеин и щелочным лишь на крезоловый красный.
Содержание кристаллов сахара в утфеле. Содержание кристаллов сахара в утфеле определяют в лаборатории. Для этого находят содержание сахара в исследуемом утфеле; допустим, оно составляет Р %. Кроме того, от утфеля отделяют межкристальный оттек на лабораторной центрифуге с дырчатым барабаном или путем отсасывания через частую сетку при помощи металлической воронки, похожей на воронку Бюхнера.
Степень пересыщения раствора измеряется (по Классену) коэффициентом пересыщения; так называется число, показывающее, во сколько раз в данном растворе на единицу воды приходится сахара больше, чем в насыщенном растворе при той же температуре. Итак,
где ? — коэффициент пересыщения;
Н1 — количество сахара на единицу воды в данном исследуемом растворе;
Н' — растворимость сахара (на единицу воды) при той же температуре в том же нечистом растворе.
Для пересыщенных растворов, очевидно, будем иметь ?>1, для насыщенных ?=1 и для ненасыщенных ?<1.
Для чистых сахарных растворов Н'=Н, т. е. растворимость сахара при определении пересыщения можно брать из таблицы растворимости. Для нечистых растворов сахара приходится определять растворимость Н' отдельным опытом (длительное перемешивание с кристаллами сахара).
Это затруднительно и обычно не делается. Вместо этого па практике часто и для нечистых растворов при определении пересыщения пользуются растворимостью, взятой из табл. 2 (см. Приложение). Таким образом находят лишь видимый коэффициент пересыщения
При изучении уваривания и кристаллизации утфеля I видимый коэффициент пересыщения является хорошим показателем, так как здесь (при высокой сравнительно чистоте) он почти равен истинному пересыщению (Н' почти равно Н). Для утфеля II видимое и истинное пересыщение могут уже значительно отличаться одно от другого.
Разделив почленно уравнение (3) на уравнение (2) и принимая во внимание уравнение (1), найдем
т. е. истинный коэффициент пересыщения равен видимому, деленному на коэффициент насыщения.