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怎样减少蔗糖的转化损失?
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蔗糖在生产过程中的转化是糖厂的一种重要损失, 要尽量避免或减少。 蔗糖的分子式为c12h22o11,是一种双糖,是葡萄糖和果糖的脱水缩合物,其化学结构式为:
葡萄糖残基 果糖残基 蔗糖在酸或酶的作用下,水解生成葡萄糖和果糖,即上述分子式在中间处断裂成两段。反应式为: c12h22o11 + h2o → c6h12o6 + c6h12o6 这种变化常称为蔗糖的转化(此称呼更常用)。蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖合称为转化糖。 蔗糖的转化减少了它的产量,降低了蔗糖的收回率。这是制糖生产中一种很重要的蔗糖损失,应当尽量避免或减少。为此,需要深入了解蔗糖转化速度和有关因素的影响。这是制糖工艺的首要问题。 蔗糖水解反应的速度与溶液中氢离子浓度成正比例。在溶液ph每下降1.0时,溶液的氢离子浓度增加10倍,转化速度也增加为 10倍。因此,ph值是影响蔗糖转化速度的最重要因素。 这种情况是由于:蔗糖分子中的葡萄糖残基与果糖残基是通过氧原子连结起来的,它可以和溶液中带正电的氢离子h+(或h3o+)结合,进而使氧原子连接的两部分分离,蔗糖分子就断开成两部分,再和oh-结合就形成葡萄糖分子和果糖分子。因此,这个反应的速度与溶液中的氢离子的活度(浓度)成正比。 另一方面,温度对蔗糖转化速度也有很大的影响。温度每升高10℃,转化的速度约增加3倍(许多化学反应和此类似相似)。在几种不同的ph及温度下,蔗糖每小时转化的百分率(对溶液中原有的蔗糖)如下表。
蔗糖在低ph和高温下转化得很快。为减少这种损失,在生产上必须避免糖液ph过低,特别是在温度较高的情况下,并且要尽量缩短糖液所经过的时间。通常,澄清过程中的ph值不应低于7.0, 糖浆的ph值不应低于6.0。在ph7或以上,如果温度不超过100℃,蔗糖转化的速度一般不大,但在超过120℃时也不可忽视。 有些糖厂习惯将糖浆硫熏到低ph(如5.5),这会造成很大的的转化损失,明显降低煮炼收回率。 糖液中存在其他物质亦影响蔗糖水解速度。无机盐如钠、钙、镁的氯化物都会加速蔗糖水解(多价阳离子和重金属离子的这种作用更强)。因此, 低纯度物料中的蔗糖转化速度常较快。 另一方面,许多种微生物分泌出的转化酶,会大大加速蔗糖的转化。不新鲜的甘蔗以及糖厂的卫生死角(设备容器的死角和环境不清洁的地方)常有微生物繁殖,由此引起的蔗糖转化相当严重。而且,各种微生物还产生多种复杂的作用,将蔗糖和转化糖变成酒精、醋酸、乳酸、葡聚糖等各种非糖份,它们对制糖生产都极为有害。因此必须搞好糖厂的清洁杀菌工作。压榨车间的稀蔗汁, 常含有较多的细菌, 该车间的压榨机底部和蔗汁槽、曲筛底等位置,常积聚细菌繁殖,都应加强清洁。
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