Июл 14 2003

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ДЕАМОНІЗАЦІЇ СОКУ ІІ САТУРАЦІЇ НА РОЗКЛАД АМІДО-АМІАЧНОГО АЗОТУ

Опубликовано в 23:02 в категории Пищевая промышленность

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ДЕАМОНІЗАЦІЇ СОКУ ІІ САТУРАЦІЇ НА РОЗКЛАД АМІДО-АМІАЧНОГО АЗОТУ

Л.М. Хомічак, Л.П Рева, О.І. Джоган

Національний університет харчових технологій, м. Київ

Однією із важливих складових частин нецукрів у продуктах цукрового виробництва являються азотвмісні речовини, які надходять на верстат шляхом дифузії із цукрових буряків. Про вміст окремих груп азотистих речовин судять за кількістю азоту в них [1]. Склад загального азоту дифузійного соку можна представити у вигляді:

Nзагальний = Nбілків+ Nамінокислот+ Nамідів + Nаміачний + Nбетаїну + Nмінеральний + Nне розшифрований

  Зазначені групи азоту містяться у дифузійному соці у такій кількості [1],  % до маси буряків:

Nбілків –                 0,01     ¸   0,08

Nамінокислот –          0,006   ¸   0,045

Nамідів –                 0,014   ¸   0,105

Nаміачний –              0,0001 ¸   0,0005

Nбетаїну –                0,02     ¸   0,12

Nне розшифрований –   0,02     ¸   0,18

Nмінеральний –          0,002   ¸   0,2

Білки на попередній дефекації коагулюють і видаляються разом з осадом соку І сатурації. Але частина коагуляту на основній дефекації може пептизуватися, внаслідок чого білкові речовини гідролізують з утворенням нижчих фракцій, а саме пептидів, амінокислот та ін.

Найбільш значущими представниками амінокислот у цукровому виробництві являються аспаргінова, глутамінова, піролідонкарбонова кислоти. Амінокислоти частково видаляються з осадом СаСО3, а ті, що залишилися, проходять по верстату до меляси. Встановлено, що з осадом І сатурації аспаргінова кислота видаляється на 26,9 % до її кількості у вихідному розчині, глутамінова кислота – на 20,4 % [2]. Амінокислоти беруть участь в процесах утворення меланоїдинів, а також утримують від кристалізації до 1,5 одиниці цукрози, обумовлюючи підвищені втрати цукрози в мелясі.

Бетаїн досить стійкий, а тому майже в повній кількості накопичується в мелясі. Бетаїн являється мелясоутворювачем середньої сили [4].

Мінеральний азот переходить в дифузійний сік із буряку, а також може утворюватися внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів. Під час очищення соків

мінеральний азот майже не видаляється і в основній своїй масі накопичується в мелясі.

Основна маса амідів у продуктах цукрового виробництва представлена глутаміном і аспаргіном. Аміди піддаються лужному гідролізу з утворенням амінокислот і аміаку, швидкість якого залежить від температури, лужності, тривалості процесу. Під час дефекосатураційного очищення дифузійного соку глутамін розкладається на 60 %, аспаргін – тільки на 20 % [2]. Подальший гідроліз амідів відбувається під час згущення соку, що може привести до зменшення рН сиропу і втрат цукрози від розкладання.

Аміачний азот у вільній та зв’язаній – солевій формах в соках присутній постійно. В незнічній кількості він може потрапити в дифузійний сік із бурякової стружки, а також може бути введений разом із живильною водою на дифузії [1]. Більша ж доля аміаку утворюється на стадіях очищення, випарювання соків та уварювання утфелю. Накопичуючись в соках аміак гальмує розклад амідів на дефекації, утворює видиму лужність у формі NН4OН в соку ІІ сатурації, яка зникає під час згущення на випарній станції. Аміак є каталізатором зростання кольоровості при випарюванні і уварюванні [3]. Високий вміст аміачного азоту в соках являється одною із причин збільшення вмісту несконденсованих газів у вторинній парі корпусів випарної станції, що веде до зменшення коефіцієнту теплопередачі під час нагрівання та випаровування соків і, як наслідок, до збільшення витрат палива. Аміачний азот частково вилучається із соків впродовж всього технологічного процесу отримання цукру, але більша кількість його звітрюється на випарній станції. За даними В.Гриллюса, при сокоочистці видаляється 40 % аміаку, 25 % - в І корпусі випарки, 25 % - в інших корпусах випарки, 15 % залишається в мелясі.

Азотвмісні сполуки приймають активну участь в утворенні барвних речовин. В технологічних процесах виробництва цукру утворюються різні групи барвних речовин. Їх синтез починається з етапу одержання дифузійного соку під впливом кисню повітря, ферментів, солей заліза, концентрації вапняного лугу, високої температури та інших факторів і продовжується на технологічному верстаті до виведення меляси.

В технологічному аспекті найбільш важливі барвні речовини – продукти лужного розкладання інвертного цукру (70 ¸ 75 %), меланоїдини (10 ¸ 20 %), карамельні сполуки (» 10 %) – утворюються в результаті перетворення цукрози (спочатку гідролізом до інвертного цукру), а також інвертного цукру, присутнього в дифузійному соку, в процесах його очищення, згущення і кристалізації цукрози. Але найбільш небезпечними з точки зору включення у кристали цукрози є високомолекулярні меланоїдини як продукти поліконденсації гексоз інвертного цукру із азотвмісними сполуками.

Інтенсивність утворення меланоїдинів залежить від складу та концентрації азотвмісних сполук. При цьому спостерігається більша реакційна здатність аспаргіну і глутаміну в процесах меланоїдиноутворення в порівнянні з аспаргіновою і глутаміновою кислотами. Із збільшенням вмісту азотвмісних сполук в розчині збільшується інтенсивність утворення барвних речовин. Наявність в дифузійному соці азотвмісних речовин являється одною з основних причин низької термостійкості соку під час випаровування [3]. В умовах згущення соку відбувається інтенсивне розкладання  амідів, в результаті чого виділяється значна кількість аміаку, який інтенсифікує реакції утворення барвних речовин. Крім того, розкладання амідів на випарній станції є причиною зниження оптимальної величини рН сиропу, яка не повинна бути нижче 8,5 од., внаслідок чого різко збільшуються втрати цукрози від гідролізу в умовах високої температури і низького значення рН. Тому важливе значення має максимальне видалення амідного і аміачного азоту із соків  до випарної станції.

Метою даної роботи є удосконалення технологічного процесу дефекації, який дозволяв би досягти високого ступеню лужного розкладання амідів та одночасного максимального видалення аміачного азоту.

Для інтенсифікації розкладання амідів і видалення аміаку до випарної станції, одночасно з дефекацією перед ІІ сатурацією запропоновано проводити деамонізацію фільтрованого соку І сатурації. Деамонізацію проводили шляхом пропускання насиченої водяної пари (вільної від аміаку) крізь шар фільтрованого соку І сатурації в умовах розрідження з одночасним додаванням вапна в кількості 0,3 % до маси буряків. Температура проведення процесу дорівнювала температурі дефекації перед ІІ сатурацією.

Пар, проходячи крізь шар соку десорбує аміак, внаслідок чого вміст розчиненого аміаку  в соку зменшується, а завдяки створеному розрідженню забезпечується інтенсивне кипіння соку при температурі дефекації перед ІІ сатурацією, що сприяє інтенсифікації процесу видалення аміаку.

Для очищення використовували сік, з чистотою 86,3 %.

З метою оцінки ефективності процесу дефекодеамонізації перед ІІ сатурацією визначали вміст амідоаміачного азоту по етапам очищення дифузійного соку. Результати порівняльних досліджень наведені на гістограмі.

Гістограма зміни вмісту амідоаміачного азоту по верстату цукрового заводу в залежності від схеми очищення

Як видно із графіка в результаті проведення очищення дифузійного соку за схемою, яка включає деамонізацію, спостерігається зменшення вмісту амідоаміачного азоту в соку ІІ сатурації на 24 %, але внаслідок розкладу амідів можливе збільшення вмісту солей Са2+.

Таким чином, як свідчать отримані дані, проведення дефекації перед ІІ сатурацією одночасно з деамонізацією соку дозволяє зменшити вміст амідоаміачного азоту в очищеному соку, але в подальшій роботі необхідно дослідити зміну вмісту солей Са2+ в соку ІІ сатурації в залежності від способу очищення дифузійного соку.

Література:

1. Нагорная В.О. Якість буряків, оптимальні режими переробки буряків різної якості. – К.: ІПК мінагропрому України, 1998, 67 с.

2. Загайкевич Л.В. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук по теме “Исследование поведения некоторых азотистых несахаров свеклы в процессе очистки и сгущения сока свеклосахарного производства“,  20 с.

3. Сапронов А.Р., Колчева Р.А. Красящие вещества и их влияние на качество сахара. - М.: Пищевая промышленность, 1974,  346 с.

4. Добжицкий Ян. Очистка соков в сахарном производстве. М., "Пищевая промышленность", 1964, 205 с.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.