Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА I. СОСТАВ И СВОЙСТВА КРАСЯЩИХ ВЕЩЕСТВ КРАХ
МАЛЬНЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ 9
Окрашенные продукты термокислотного разложения глюкозы 9
Разделение красящих веществ крахмальных гидро-лизатов гель-фильтрацией 18
Выделение красящих веществ молселектом ДЭАЭ . . 31
Разделение красящих веществ с применением ультрафильтрации 37
Свойства и строение основной фракции красящих веществ гидролизатов 44
Определение удельной оптической плотности 45
Определение знака заряда частиц 46
Определение размера частиц 47
Инфракрасные спектры 55
1.5.5. Определение элементного состава 58
Выводы 58
ГЛАВ А 2. ОБРАЗОВАНИЕ КРАСЯЩИХ ВЕЩЕСТВ В КРАХМАЛЬНЫХ
ГІЩР0ЛИЗАТАХ 61
Дериватографические исследования терморазложения Сахаров 61
Образование летучих продуктов терморазложения Сахаров 64
Свойства продуктов карамелизации глюкозы. ... 71
Образование красящих веществ в водных растворах глюкозы 75
Стр.
Состав примесей крахмальных гидролизатов .... 82
Влияние качества крахмала на цветность гидро-лизатов 86
Снижение опалесценции гвдролизатов крахмала и растворов глюкозы 98
Зависимость цветности кристаллов глюкозы от окрашенности исходного сиропа 107
Вывода и рекомендации промышленности 109
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ АДСОРБЦИОННОЙ
ОЧИСТКИ КРАХМАЛЬНЫХ ГВДРОЛИЗАТОВ 112
3.1. Адсорбция различных фракций красящих веществ
углем 112
3.2. Адсорбция красящих веществ стационарным слоем
угля 117
Термоустойчивость крахмальных гвдролизатов. . . . 125
Эффективность использования порошкообразного активного угля 127
Разработка новой схемы очистки крахмальных гвд-ролизатов 131
Разработка рациональных условий очистки гвдролизатов активным углем 136
Выбор новых марок активных углей для очистки крахмальных гидролизатов 141
Разработка режимов очистки гидролизатов крахглала гранулированным углем 145
Разработка технологической схемы очистгаї гвдролизатов регенерированным гранулированным углем. . . 155
ЗЛО. Применение ионитов для подкисления первого
оттека 169
Стр.
Выводы и рекомендации промышленности 178
ГЛАВА 4. аЯЕКТРОДИАЛИЗНАЯ ОЧИСТКА КРАйШЬНЫХ
ГИДРОЛИЗАТОВ 182
4.1. Изучение переноса глюкозы через ионитовые
мембраны 186
Разработка рациональных условий проведения процесса электродиализа 191
Разработка режима электродиаяизной очистки крахмальных гидролизатов. 197
Выводы 208
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА НОВЫХ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ КРИСТАЛЖЗАЩИ ГИДРАТНОЙ
ГЛЮКОЗД 209
Теоретические вопросы процесса формообразования кристаллов 210
Растворимость глюкозы ферментативных крахмальных гидролизатов 216
Вязкость глюкозных растворов и крахмальных гидролизатов 224
Кинетика мутаротации глюкозы в водных растворах 230
Площадь поверхности кристаллов гидратной
глюкозы 239
Кинетика кристаллизации глюкозы 244
Номограмма для определения параметров процесса
кристаллизации глюкозы 252
Построение математической модели процесса кристаллизации глюкозы 256
Разработка рациональных режимов и новых способов промышленной кристаллизации глюкозы .... 260
Стр.
Способ непрерывной кристаллизации глюкозы 264
Способ одностадийной кристаллизации
глюкозы 272
5.10. Распределение красящих веществ в кристаллах
глюкозы 277
Вывода и рекомендации промышленности 280
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА НОВОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГШІ
ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ГЛЮКОЗЫ 283
Разработка метода изучения кинетики зародыше-образования в глюкозних растворах 284
Длительность индукционного периода при кристаллизации глюкозы 289
Таутомерные формы глюкозы при кристаллизации . . 298
Разработка новой технологии производства медицинской глюкозы методом распылительной сушки . . 303
Разработка новой безотходной технологии получения гранулированной глюкозы методом распыления
на слой гранул 307
6.6. Оценка качества гранулированной глюкозы .... 322
Выводы и рекомецдации промышленности 327
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 329
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ЛИТЕРАТУРЫ 335
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
Разработанная в соответствии с решениями ХХУТ съезда КПСС и принятая майским (1982г) Пленумом ЦК КПСС Продовольственная программа на период до 1990т /I/ предусматривает значительный рост производства пищевых продуктов на основе применения прогрессивных технологических процессов и рационального использования сырья.
Одним из основных видов пищевых продуктов является сахар и сахаристые вещества. К концу .двенадцатой пятилетки намечается довести уровень потребления сахара на душу населения до 45,5 кг в год. Важное значение в балансе потребления сахара занимают сахаристые вещества из крахмалсодержащего сырья. Продовольственная программа предусматривает дальнейшее "... развитие производства сахаристых веществ из крахмалсодержащих и «других видов сырья". Намечается увеличение выработки различных видов крахмальной патоки, кристаллической глюкозы, глюкозно-фруктозного сиропа и других сахаристых крахмалопродуктов.
Расширению производства этих продуктов до последнего времени уделялось недостаточно внимания несмотря на то, что они являются не только полноценными заменителями сахара, но во многих случаях превосходят его по уникальным свойствам. Производство сахаристых крахмалопродуктов экономически значительно более эффективно, чем сахара из свеклы. По величине затрат ручного труда, по производству массы продукта с единицы площади посева, степени сохранности урожая выращивание кукурузы во многих районах выгоднее, чем свеклы. Промышленные предприятия, производящие сахаристые вещества из кукурузы, могут работать круглогодично,
вырабатывая, кроме основной продукции, высокоценные белковые корма, масло, кукурузный экстракт, фурфурол и .другие продукты.
Технологический процесс производства сахаристых крахмало-продуктов состоит из таких основных операций, как гидролиз крахмала, очистка гидролизатов и (в случае производства глюкозы) кристаллизация. Основы отечественной технологии сахаристых крах-малопродуктов заложили видные советские ученые П.М.Силин, А.С. Сипягин, С.Ф.Ралль, В.А.Смирнов, И.Е.Садовый, Н.Н.Трегубов и .другие. Ими проведены большие работы по исследованию процессов гидролиза крахмала, сорбционной очистке гидролизатов, кристаллизации глюкозы. Важный вклад в совершенствование технологических процессов производства патоки и глюкозы сделан советскими учеными Е.К.Сидоровой, Т.А.Дадур, Е.Я.Жаровой, Е.Г.Боцдарем, В.В.Пет-рушевским, Л.С.Хворовой, З.М.Бородиной, Н.Д.Лукиным, Н.Я.Гопча-ком, И.П.Дубинской, В.Н.Яковлевой и .другими.
Дальнейшее совершенствование технологии сахаристых крахма-лопродуктов потребовало более углубленного изучения процессов производства. Для разработки рациональной технологической схемы очистки гидролизатов потребовалось исследовать природу красящих веществ, кинетику их образования как при гидролизе, так и в процессе дальнейшей обработки. Появление в последнее время новых марок и видов сорбционных материалов - порошкообразных и гранулированных активных углей, ионообменных смол, ионитовых мембран создало широкие возможности для создания более эффективной технологии очистки гидролизатов.
Ферментная промышленность СССР в последние годы наладила выпуск высокоочищенного ферментного препарата глюкоамилазы. Это позволило разработать отечественную технологию ферментного способа гидролиза крахмала. Получаемые с применением этого способа гидролизаты по своему составу и физико-химическим свойствам зна-
чительно отличаются от кислотых. В связи с этим появилась необходимость на основе глубокого исследования этих свойств разработать рациональные способы очистки гидролизатов и кристаллизации из них глюкозы.
Ю.В.Андропов /2/, выступая на июньском (1983г) Пленуме ЦК КПСС, подчеркнул необходимость широкого применения безотходных и энергосберегающих технологий. Это имеет первостепенное значение также и для крахмалопаточного производства. Получение высокочистых ферментативных гидролизатов крахмала позволяет создать безотходную технологию производства гранулированной глюкозы, широко применяемой в медицинской и других отраслях промышленности. Поскольку такая технология разрабатывается впервые, потребовалось изучить целый ряд факторов процесса гранулирования, разработать устройства для его осуществления.
В свете этих задач целью настоящей работы явилось совершенствование существующей и разработка новой, более эффективной и безотходной технологии глюкозы на базе глубоких и всесторонних научных исследований ныне существующих и разрабатываемых технологических процессов.
