Действие окислителей на красящие вещества клеровки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Действие окислителей на красящие вещества клеровки

В.Н. Руденко

Исследовалось действие хлорной извести и окислительной смеси (СaOCl2 + воздух) на красящие вещества тростниковосахарной клеровки. Методом спектроскопии комбинационного рассеивания показано, что действие окислителя не приводит к образованию карбоксилсодержащих соединений, а, возможно, происходит окислительный разрыв -связей с образованием бесцветных или менее окрашенных соединений. Проведенное исследование показало, что постепенное введение смеси хлорной извести и воздуха на дефекацию клеровки приводит к снижению цветности полупродуктов. клеровка известь красящий цветность

Тростниковый сахар-сырец, используемый для производства белого сахара, содержит значительное количество различных несахаров. В их число входят уже сформировавшиеся красящие вещества, а также редуцирующие вещества, которые в последующей переработке приводят к увеличению цветности. Таким образом, качество готовой продукции в значительной мере определяется эффективностью очистки сырья от красящих веществ и продуктов превращения редуцирующих веществ.

Как было показано предыдущими исследованиями [1], окислители дают значительный эффект ингибирования образования красящих веществ и снижения цветности последних. Таким образом, вполне реальной стала возможность использования окислителей для уменьшения цветности полупродуктов во время переработки сахара-сырца.

Наибольшая цветность промежуточных продуктов прослеживается в такой последовательности: клеровка сахара-сырца, первый оттек утфеля І кристаллизации, сульфитированная клеровка сахара-сырца, клеровка сахара ІІ кристаллизации. Поэтому, вероятно, наиболее целесообразным будет использование окислителей, как ингибиторов цветообразования, именно при обработке клеровки сахара-сырца.

Исследовалось действие хлорной извести CaOCl2 и смеси (CaOCl2 + воздух) на красящие вещества тростниковосахарной клеровки во время переработки кубинского сахара-сырца на Саливонковском свеклосахарном заводе. Завод получил тростниковый сахар-сырец І типа, состав которого приведен в табл.1.

Таблица 1

Качественный состав тростникового сахара-сырца

Дефекованную клеровку сахара-сырца разделяли на три части и каждую пробу нагревали (15 мин.) на кипящей водяной бане (t 85С). Во время нагревания: первую пробу (1) оставляли без изменений, как контрольную, ко второй (2) добавляли 0,2 % CaOCl2, к третьей (3) добавляли 0,2% CaOCl2 и продували воздух. После нагревания все пробы сатурировали до рН 8,5, фильтровали, измеряли оптическую плотность O.D.490нм и определяли содержание кальциевых солей обратным комплексометрическим методом (табл.2).

Таблица 2

Характеристика исследуемых проб дефекованной клеровки

Как показывают результаты, действие смеси хлорной извести и воздуха дает наибольший эффект снижения цветности клеровки (49,5%), а содержание кальциевых солей остается неизменным, по сравнению с контролем. Можно считать, что в этом случае действие окислителя не приводит к образованию карбоксилсодержащих соединений, а, возможно преобладают реакции гидроксилирования двойных связей в соответствующих фрагментах красящих веществ.

КР-Спектр контрольного (1) раствора (рис.1 кр.1) имеет сильные характеристические полосы поглощения различного типа карбонильных групп (1735-1710 см-1) и этиленовых связей (1682,1673 і 1650 см-1). После действия окислительной смеси в КР-спектре пробы (3) (рис.1 кр.2) полосы поглощения этиленовых связей сместились в сторону больших частот (1669, 1684 і 1697 см-1) и их интегральная интенсивность заметно уменьшилась, что подтверждает расщепление -связей (с изменением количества С=С связей полоса валентных колебаний смещается в сторону больших частот).

Рис.1 КР-Спектры: 1 - дефекованной клеровки; 2 - клеровки, обработанной окислительной смесью (CaOCl2+ воздух).

Итак, можно считать, что снижение цветности является результатом окислительного разрыва -связей с образованием бесцветных или менее окрашенных соединений.

Дефекованную клеровку сахара-сырца разделяли на шесть проб. Первую пробу (без обработки) считали контрольной, во вторую - в течение 1 мин. прибавляли хлорную известь и пропускали воздух. Остальные пробы обрабатывали окислительной смесью в течение соответственно 10, 12, 15 и 20 мин. Все пробы нагревали во время обработки, потом сатурировали до рН 8,5, фильтровали, измеряли оптическую плотность O.D.490нм и определяли изменение последней (табл.3).

Таблица 3

Характеристика исследованных проб клеровки после сатурации

Результаты показывают, что наибольший эффект снижения цветности дефекованной клеровки наблюдается при действии окислительной смеси (CaOCl2 + воздух) в течении 10-15 мин.

Одновременное введение хлорной извести, достаточно сильного окислителя, приводит к образованию значительного количества реакционноспособных фрагментов расщепления (карбонилсодержащих соединений). Последние очень быстро формируют новые хромофоры, что сопровождается повышением цветности. Постепенное введение хлорной извести небольшими порциями не вызывает такого сильного окислительного действия и дает другой результат: при таких условиях окислитель успевает только разрушить -связи в хромофорной системе, что и приводит к снижению цветности.

Поскольку клеровка является достаточно сложной и многокомпонентной системой, проведено хроматографическое разделение на фракции необработанной и обработанной окислительной смесью клеровок с целью определения влияния окислителя на красящие вещества клеровки.

Пробы были посажены на колонку, заполненную Sephadex G-25, затем элюированы 0,15% раствором NaCl. Отбор каждой фракции контролировался поглощением в видимой области ( 460 нм). Хроматография показала в двух пробах три пика (рис.2), положение и интенсивность каждого из них изменялись после обработки окислительной смесью. Так, на кривой элюирования обработанной клеровки во всех 3-х фракциях наблюдается значительное снижение интенсивностей поглощения и смещение выхода (по времени) фракций каждого пика. Это указывает на уменьшение цветности и изменение структуры различных типов красящих веществ, что имеет место при окислительном разрыве -связей при действии смеси хлорной извести и воздуха.

Рис.2 Хроматографическое разделение на Sephadex G-25 дефекованной клеровки ( ) і клеровки, обработанной окислительной смесью хлорной извести и воздуха ()

Во всех опытах (за исключением контрольной пробы) дефекованную клеровку сахара-сырца (СР 56; рН 11,8) на протяжении 15 мин. обрабатывали смесью различного количества хлорной извести CaOCl2 с постоянным объемом воздуха (t 85С). Затем все пробы сатурировали до рН 8,5, фильтровали, измеряли оптическую плотность O.D.490нм , определяли доброкачественность, содержание кальциевых солей и оценивали изменение цветности сравнительно с контрольной пробой (табл.4).

Таблица 4

Характеристика исследуемых проб клеровки после сатурации

Результаты эксперимента показывают, что наибольшее уменьшение цветности наблюдается при добавлении 0,1-0,2% хлорной извести к массе клеровке.

Таким образом, проведенное исследование показало, что постепенное введение смеси хлорной извести и воздуха на дефекацию клеровки приводит к снижению цветности полупродуктов.

Список использованной литературы

1. Руденко В.М. Дія кисню повітря як окисника в модельній системі D-глюкоза/гліцин. - Наукові праці УДУХТ. Київ, УДУХТ, 1999, № 5. с.81-83.

Размещено на Allbest.ru