Введение к работе
1,
1,1, Актуальность тепы. В настоящее время около 807. потребления сахаристых веществ в России приходится на свекловичный сахар и инпортный сахар-сырец, 11'/. - на полочный сахар и только В7. - на глюкозу и фруктозу,
В последнее время большое значение приобрел новый продукт -глюкозо-фруктозный сироп СГФС), являглцийся наиболее перспективным заменителем сахара, т. к. по сладости и пищевой ценности идентичен инвєртному сахару, а также обладает рядом преимуществ перед свекловичный сахаром по функциональным свойствам. Потребность пищевой промышленности в ГФС составляет 3 млн. тонн, однако его производство практически не налажено, б то время как организация производства ГФС и других моносахаридов может уменьшить дефицит сахара и расширить ассортимент продуктов диетического и диабетического питания.
Традиционный метод получения ГФС, основанный на Ферментативном или кислотном гидролизе олиго- и полисахаридов., имеет существенные недостатки:
низкая интенсивность, повышенная чувствительность Фермен та к УсдоБияи процесса, высокие требования к научно-текническои уровню персонала, обслуживающего технологический процесс в слу чае Ферментативного гидролиза;
необходимость очистки сиропа от катализатора и проблей сточных вод в случае гомогенного кислотного гидролиза;
при гидролизе крахмала используется только водораствори мая его часть;
В этой связи, одна из проблем состоит в модификации крахмг да с цель» повышения его растворимости в воде, а дефицит крахмал содержащего сырья заставляет изыскивать дополнительные источит его, в частности рожь,
1, 2. Цель работы настоящего исследования состояла в изуче нии хииизиа процесса гидролиза олиго- и полисахаридов в прису ствии органо-минеральных термостойких сульФокатионитов для послі дующей разработки безотходной экологически чистой технологии пі шевых ионосахаридных сиропов . Для достижения поставленной це, решались следующие задачи:
исследование влияния технологических параметров на пр цесс гидролиза некоторых представителей ди- и полисахаридов применением сульфокатионита "Фталосорб"-;
кинетическое исследование реакции гидролиза сахарозы присутствии гетерогенного катализатора "Фталосорб";
разработка метода получения модифицированного крахмал как альтернативного сырья для получения ГФС,
1. 3, Научная новизна, Процессы гетерогенного каталитичесг го гидролиза сахарозы, желтого сахара, лактозы, или молочного с хара в присутствии сульфокатионита на минеральной основе "Фта; сорб" оптимизированы методами математической статистики; выяв, ны уравнения зависимости степени конверсии исходного субстрата функции от оснобнык параметров Стенпература, концентрация, п: должительность реакции), адекватно описывающие процесс.
Исследованием кинетики реакции гидролиза сахарозы б присутствии катализатора "Фталосорб" определены паранетры уравнения Аррениуса С энергия активации, предэкспоненциальний множитель!), частные кинетические порядки по исходный веществам и катализатору. На основе выявленного кинетического уравнения предложен механизм гидролиза олигосахаридов.
Исследован каталитический гидролиз картофельного крахмала и крахмала ржаной муки.
Показано, что в процессе получения модифицированного крахмала 5~блучением применение сульфата алюминия уменьшает количество свободных радикалов, а обработка облученного крахмала углекислым газом тормозит процессы окисления.
Выявленное кинетическое уравнение реакции гидролиза сахарозы позволяет корректно решать вопросы проектирования установки непрерывного производства моносахаридного сиропа.
1.4. Практическая значимость. Предлагаются рекомендации получения сиропов по нетрадиционной технологии гидролиза сахарозы, желтого сахара, лактозы и молочной сыворотки, которая является безотходной и позволяет достичь глубокого превращения Сахаров.
Установлено, что двухступенчатый гидролиз картофельного крахмала, реализованный при 60 С в статическом режиме в присутствии катализатора "Фталосорб", взятого в количестве 50У. С масс) на исходное сырье, приводит к 60Х-ому гидролизу сырья, а гидролиз крахмала ржи протекает на большую глубину С до 70/О.
Показано, что в процессе получения сахаросодержащих продуктов применение катализатора "Фталосорб" может снизить дозировку Ферментных препаратов, что позволяет улучшить экономические показатели процесса,
С целью расширения сырьевых ресурсов для процесса гидролиза, предназначенного для получения ГФС, разработана технология модификации крахмала, оригинальность которого защищена патентом Рос-
сийской Федерации. Метод обработки спеси кракиала и вспомогательного реагента без предварительного высушиванияу-лучами и углекислый газон отличается тен, что подученный водорастворимый крахмал обладает повышенной стабильностью при хранении. Модифицированный крахмал С нерастворимая фракция) имеет повышенную клеящую способность, что гарантирует ему широкое применение в промышленности.
Разработаны технологические принципы непрерывного процесс; гидролиза олиго- и полисахаридов в присутствии сульфокатионитно-го катализатора на минеральной основе "Фталосорб",
Проведена органолептическая оценка качества хлебобулочны: изделий с ГФС, характеризующаяся хорошими баллами дегустации.
1.5. йпробация работы. Результаты работы были представлен дбумя докладами на международной научной конференции "Каучно-тех нический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК С Москва, иа 1095г.), а также на 13-й конференции молодых ученых и специалис тов МТНПП СМоскєа, июнь 1991г.).
1. 6. Публикации. По материалам диссертации опубликовано печатные работы С три тезиса докладов и один патент Российской Фе дерации).
1.7. Структура и объем диссертации. Диссертационная рабо-состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной часті быводоб. списка литературы. Работа изложена на 192 станицах оі новного текста, содержит 29 рисунков и 33 таблиц. Список литер туры включает 229 источника отечественных и зарубежных авторов.
Похожие диссертации на Гидролиз олиго- и полисахаридов в присутствии сульфокатионитов на минеральных носителях
