| Лекция ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЫРЬЯ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА |
 |
 |
| Добавил(а) Administrator |
| 08.02.11 18:33 |
|
Страница 3 из 4
Мелисса — отход производства сахара из сахарной свеклы. Она образуется после извлечения из сахарных соков основной массы сахара и представляет собой концентрированный раствор различных минеральных и органических веществ, часть которых находится в коллоидном состоянии. Относительная плотность мелассы 2,35— 1,40. Состав мелассы зависит от качества сахарной свеклы и способов ее переработки. Поэтому мелассы, поступающие на спиртовые заводы, весьма различны по химическому составу и свойствам. В состав мелассы входят три основных компонента — сахар, несахар и вода. Воды в мелассе 17—26%. Она находится в основном в свободном состоянии и только небольшая часть ее связана в форме гидратной. В состав сахаров мелассы входит сахароза, инвертный сахар и раффиноза. Содержание сахара в мелассе определяет ценность ее как сырья для спиртового производства и составляет 48—62% на сухое вещество. Сахароза является главной составной частью мелассы. Ее содержится там около 50%. Удельное вращение водных растворов сахарозы +66,5°, она не содержит свободного глюкозидного гидроксила и поэтому не восстанавливает фелингову жидкость и не обнаруживает мутаротации. При нагревании с кислотами или под действием фермента сахаразы (инвертазы) сахароза гидролизуется, образуя смесь глюкозы и фруктозы, называемую инвертным сахаром. В результате гидролиза изменяется удельное вращение раствора, (с правого на левое), поскольку образующаяся при гидролизе фруктоза имеет значительно большее левое вращение (—92,4°), чем правое вращение глюкозы (+ 52,5°). Характерной особенностью сахарозы является исключительная легкость ее гидролиза в кислом растворе — скорость реакции приблизительно в тысячу раз больше скорости гидролиза при этих же условиях такого дисахарида, как мальтоза. В мелассе содержится в небольших количествах инвертный сахар. В мелассе нормального качества содержание его колеблется в пределах 0,4—1,5%, но в- дефектных, забродивших мелассах его может быть и больше: в сильно инфицированных мелассах, например, содержание его может достигать 15%. Раффинозы в мелассе содержится в пределах 0,5— 2,0%. Удельное вращение водных растворов раффинозы + 105,2°, она не восстанавливает фелингову жидкость. При нагревании с кислотами гидролизуется, образуя молекулы глюкозы, галактозы и фруктозы. Под действием фермента сахаразы от раффинозы отщепляется фруктоза и остается мелибиоза Мелибиоза имеет свободный глюкозидный гидроксил, поэтому она обнаруживает в водных растворах мутаротацию и восстанавливает фелингову жидкость. По окончании мутаротации удельное вращение водного раствора мелибиозы равно +129,5°. Мелибиоза не сбраживается спиртовыми дрожжами. Фруктоза — сбраживаемый сахар. Вследствие этого в условиях спиртового производства раффиноза сбраживается на одну треть. В очень небольшом количестве в мелассе находится трисахарид кестоза, состоящая из двух молекул фруктозы и одной молекулы глюкозы. В мелассе найдены также арабиноза и галактоза (1,2—1,6%), образующиеся в результате распада гемицеллюлоз свеклы при сахароварении. Несахар мелассы состоит из большого количества органических веществ, общее содержание которых колеблется в пределах 25—30%. К ним относятся: органические кислоты и соли, сложные эфиры кислот, азотистые соединения, продукты разложения сахаров и их взаимодействия с аминокислотами. В мелассе содержится щавелевая НООС—СООН, глутаровая СООН(СН2)3 СООН, оксиглутаровая, янтарная СООН(СН2) СООН, молочная СН3СНОН СООН, гуминовые и летучие кислоты, которых содержится в мелассе 0,2—0,8%. Летучие кислоты .представлены муравьиной (НСООН), уксусной (СНзСООН), пропионовой (СН3СН2СООН), валериановой (СН3СН2СН2 СООН). В мелассе содержится от 1,2 до 2,3% азота, который состоит в основной массе из аминного (43% от общего количества) и бетаинного (50%) азота. В небольшом количестве присутствует амидный (3%) аммиачный и нитратный (3%) и белковый (2%) азот. Из аминокислот в мелассе в наибольшем количестве содержится глютаминовая кислота (1,6—5,5% по массе мелассы). Кроме нее, в мелассе содержится (в %): лейцин и изолейцин 0,7—1,5, валин и метионин 0,3—0,6, аспарагиновая кислота 0,3—0,5, тирозин 0,02—0,40, здании 0,6—1,2, серии 0,6—2,0 и некоторые другие кислоты.' В небольшом количестве содержатся амиды кислот. Содержание бетаина составляет 7,5—8,4% на сухую массу мелассы. В результате разложения бетаина и холиновых оснований в мелассе появляются амины — триметиламины N(СН3)3, метиламин СН3NН2. Дрожжами усваиваются только аминокислоты и амиды кислот, что составляет 30—35% от общего содержания азотистых веществ. Продукты термического разложения сахаров — карамели, а также меланоидины — продукты взаимодействия сахаров, с аминокислотами, образуются при сахароварении и придают мелассе темно-коричневую окраску. В мелассе содержится 4—6% коллоидных веществ, 70—95% из них составляют органические вещества. Многие вещества, входящие в состав органического несахара, оптически активны, причем преобладают правовращающие соединения, поэтому несахар мелассы имеет правое вращение. Минеральная часть несахара состоит из углекислых, сернокислых, азотнокислых, хлористых и небольшого, количества фосфорнокислых солей калия, натрия, магния, алюминия, железа и аммония. Среднее содержание золы в мелассе (в виде окислов металлов) составляет около 8,5%. Углекислой золы, в виде которой она обычно выражается, значительно больше — около 14%. Главными составными частями золы являются К20 (в среднем 72% от общего количества золы); СаО (~6,0%); Nа20 (~12%); хлора (10%). В сумме эти соединения составляют в среднем 98% состава золы. Нормальная меласса имеет щелочную реакцию (рН 7,2—8,8), реже — нейтральную или слабокислую (рН 6,4—6,8); титруемая щелочность 5—20 мл 0,1 н. раствора Н2504 на 100 г мелассы. Кислая реакция (рН менее 6,4) указывает на дефектность мелассы в результате инфицирования ее микрофлорой в процессе хранения, что вызывает забраживание мелассы, влекущее за собой понижение содержания сахара и повышение содержания кислот. Сахарная свекла Сахарная свекла содержит 75—80% воды и 25—20% веществ, которые в основном состоят из сахарозы (в пределах 15—19%). В нормальной свекле содержится также небольшое количество инвертного сахара (0,050— 0,130%.), причем в проросшей и дефектной свекле оно значительно больше. В небольшом количестве в свекле содержится раффиноза (0,020%). К несахаристым веществам свеклы относятся органические кислоты, преимущественно щавелевая (СООН—СООН) и лимонная (НООС—СН2СОН— СООН—СН2—СООН), присутствуют также в небольшом количестве соли янтарной (СООН—СН2СН2СООН), яблочной (НООС—СНОН—СН2СООН) и винной (СООН—СНОН—СНОН—СООН) кислот. |
