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浅谈甘蔗制糖过程中的一些化学现象

作者:大发官网 发布日期:2020-04-24 10:03



  【摘要】文章叙述了制糖过程中的一些化学现象,并对这些现象进行分析。提出了升华硫进入蔗汁后可能发生化学反应的理论机理。

  制糖过程中各种物料发生各种各样复杂的化学反应,这些化学反应的产物对白砂糖的理化指标有直接的、间接的影响。理解制糖过程中所发生的化学反应对白砂糖产品质量的控制有一定的参考意义。因此,笔者根据自身工作经验及理论水平对甘蔗制糖过程中影响到白砂糖产品质量的一些化学现象进行浅析。 1 压榨提汁过程蔗汁发生的一些化学变化 1.1 酶促褐变形成色素 在甘蔗压榨提汁的过程中,甘蔗组织中的各种酶从细胞中释放出来,过氧化氢酶,抗坏血酸氧化酶,特别是酚氧化酶(PPO),破坏了原酚一醌催化还原反应的平衡,使酶促还原反应加速,发生氧化产物的积累,造成变色。酚氧化酶(PPO)一旦暴露于80-90℃下,其催化功能很大部分将受到不可逆转的破坏。1992年由Panto证明了中性酚类物质、黄酮类物质、以及绿原酸都是酚酶底物[1]。 蔗汁中的酚类化合物在酶及空气中氧的作用下可氧化成醌或发生氧化偶联、加成、聚合、裂环、重排等反应[2]。这些产物多数会导致蔗汁的色值明显攀升,然而这些产物多数也可作抗氧化剂、自由基清除剂,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤活性,如能用较为经济可行的方法对蔗汁中的此类物质加以提取, 将给制糖业带来可观的利润。 1.2 铁和酚类色素协同作用增大蔗汁色值[3][4] Fe3+可以与多种有机物形成较为稳定的络合物,而这些络合物的存在会不同程度的增加了蔗汁的色值,因此铁是糖汁增色的重要因素之一。甘蔗中原有的铁含量很低,压榨提汁过程甘蔗经过撕解机破碎、榨机压控等过程。蔗料与撕解机及榨辊面高强度摩擦,在压榨过程中又加入高温渗透水致使蔗料中带入大量的磨损铁,酸性蔗汁将这些磨损的铁溶解。另外,如果压榨车间设备消毒工作不到位则会在设备死角处滋生大量细菌,细菌的繁殖过程产生的大量酸性物质把铁从设备溶解出来。溶出的 Fe2+铁被空气中的氧气氧化成Fe3+。 Fe3+可以与蔗汁中的酚类化合物、醇、羧酸等有机物形成络合物,这些络合物均对蔗汁有不同程度的增色作用。如醇与Fe3+作用而显黄色,羧酸(及其盐)与Fe3+作用而显棕黄色。蔗汁中的Fe3+与多酚类物质结合形成稳固的多酚-铁络合物,这是铁在蔗汁中形成络合物导致蔗汁增色的主要因素。当pH<6 时,多酚与铁离子主要形成单取代的单配体与双取代的双配体络合物,其颜色并不深。随着pH的提高取代过程逐渐增加,络合物最大吸收波长改变,导致蔗汁颜色加深。理论上pH大于4时,水溶液中三价铁就几乎完全转变为氢氧化铁沉淀分离出来,然而何思莲、刘慧霞等发现预灰对铁的去除效果不明 浅谈甘蔗制糖过程中的一些化学现象 卢国宣 尹雪洋 (广西隆安南华糖业有限责任公司那桐糖厂广西隆安 532704) 摘 要:文章叙述了制糖过程中的一些化学现象,并对这些现象进行分析。提出了升华硫进入蔗汁后可能发生化学反应的理论机理。 关键词:制糖过程;化学反应;升华硫 中图分类号:TS244 文献标识码:B 收稿日期:2009-08-10 文章编号:1007-4732(2010)02-04 2010 年6 月第 2 期(总第 59 期) 广 西 蔗 糖 GUANGXISUGARCANE&CANESUGAR NO.2, Jue. 2010 24 显,对酚类色素的去除较明显,预灰后蔗汁色值有所降低。笔者认为预灰汁中铁去除率不高的原因极有可能是三价铁离子与蔗汁中的有机物之间形成配位键后组成了结构稳定的络合物,导致铁离子无法从蔗汁中彻底沉淀分离出来。 2 澄清过程的一些化学变化 2.1 硫气的吸收及生成亚硫酸钙的反应 SO2在蔗汁硫熏中和过程的化学反应及吸收机理主要由以下过程组成:第一,硫气中的SO2

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