Удосконалення технології фруктозного сиропу - Автореферат

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТДисертацію присвячено питанням удосконалення технології фруктозного сиропу в напрямку суттєвої економії матеріальних та енергетичних ресурсів. На основі методів математичного моделювання та оптимізації процесів розроблено науковообгрунтовані способи удосконалення кальційфруктозатної технології фруктозного сиропу: мінімізація витрат вапна на осадження фруктозату кальцію, попереднє концентрування фруктозного розчину до випарювання шляхом його рециркуляції на розведення фруктозату кальцію, застосування на очищення ефективних дешевих природних сорбентів та мінімізація втрат фруктози від термічного розкладу шляхом використання низькотемпературного випарного апарату. На основании методов математического моделирования и оптимизации процессов разработаны научно-обоснованные способы усовершенствования кальцийфруктозатной технологии фруктозного сиропа: минимизация расходов извести на осаждение фруктозата кальция, предварительное концентрирование фруктозного раствора до выпаривания путем его рециркуляции на разведение фруктозата кальция, использование на очистку эффективных недорогих природных сорбентов и минимизация потерь фруктозы в результате термического разложения путем использования предложенного выпарного аппарата. Изучены закономерности процесса и рассчитана математическая модель ферментативного гидролиза сахарозы меласного раствора, которая включает: концентрацию сахарозы, расход инвертазного препарата, продолжительность и температуру процесса. Приводится технологическая схема получения фруктозного сиропа, которая включает способ предварительного концентрирования фруктозного раствора после сатурации и фильтрации путем его рециркуляции на разбавление осадка фруктозата кальция.Завдяки тому, що фруктоза має ряд специфічних властивостей: підвищена солодкість в порівнянні із цукрозою, здатність підсилювати смак та запах харчових продуктів, запобігання черствінню кондитерських виробів, це дозволяє успішно замінити цукрозу в безалкогольній, консервній, кондитерській і інших галузях, де традиційно використовується цукор. У США та країнах Європи в результаті обєднаних зусиль технологів, медиків та фінансистів налагоджено випуск понад 30 видів цукристих продуктів, доля фруктозних сиропів становить 18-22% до виробництва цукрози і продовжує зростати. Доцільність використання тієї чи іншої сировини визначається, як правило, специфікою аграрного комплексу кожної країни, а зростання виробництва фруктози та фруктозних сиропів - ціною на цукрозу. Внаслідок промислового освоєння технології фруктозних сиропів із меляси окрім отримання нового профілактичного продукту в соціальній сфері будуть створені умови для здійснення поступової реконструкції малоперспективних бурякоцукрових заводів, досягнення більш раціонального використання сировини і відтворення земельних ресурсів, які зайняті під цукровими буряками. Виконувалась як продовження науково-дослідної роботи на тему "Розробка і освоєння технології отримання кристалічної фруктози, глюкозно-фруктозних сиропів на основі ферменту інвертази із цукрози і меляси бурякоцукрового виробництва для використання в продуктах ліківально-дієтичного і профілактичного призначення", що проводилась в проблемній науково-дослідній лабораторії УДУХТ, №01.9.10004080 держ. реєстрації,1992.Розділ 2 "Об?єкти та методи досліджень" містить загальну схему проведення досліджень, описані лабораторна установка, фізико-хімічні методи досліджень, зокрема методи електронної мікроскопії та рентгеноструктурного аналізу. Розділ 3 "Дослідження процесу ферментативного гідролізу цукрози мелясного розчину" присвячений вивченню закономірностей процесу і створенню математичної моделі ферментативного гідролізу цукрози мелясного розчину, що включає основні фактори: концентрацію цукрози, витрати інвертазного препарату, тривалість та температуру процесу. Внаслідок взаємодії гідроксиду кальцію і фруктози при низьких температурах (0-5°С) утворюється малорозчинний осад фруктозату кальцію. Отримані дані представлені на рис.2, з якого видно, що оптимальні витрати САО на осадження фруктози у формі фруктозату кальцію із інвертованих мелясних розчинів становлять 46-47.5% САО до маси фруктози (молярне співвідношення фруктоза : САО = 1 : 1,5 - 1 : 1,75) і забезпечують видалення 88-89,5 % фруктози від теоретично можливого. Оскільки з часом фруктозат кальцію зазнає значних змін (гідролізує і розкладається), були проведені дослідження по визначенню мікроструктури осаду на протязі всього процесу.Кольоровість сатурованих розчинів в залежності від умов проведення попередніх технологічних процесів знаходиться в межах 200-300 од.опт. густини, а чистота - 92-93%. Тому, як один із варіантів, було досліджено можливість використання для очищення фруктозних розчинів природних сорбентів з послідуючим доочищенням активним вугіллям. Досліджувались залежності технологічних характеристик фруктозних розчинів від ряду факторів: температури, вмісту сухих речовин, РН, тривалості оброблення та к

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ