Lactoză (zahăr din lapte) - bancă de rezumate, eseuri, rapoarte, lucrări de curs și diplome

  1. INFORMAȚII GENERALE DESPRE ZAHARUL DE ZAHĂR.

1.1. NATURA ȘI SINTEZA LACTOZEI.

Lactoza (zahăr din lapte) din actuala nomenclatură a carbohidraților aparține clasei de oligozaharide, și anume dizaharide (bios).







Primele informații despre zahărul din lapte ca parte integrantă a laptelui se regăsesc în lucrarea savantului italian Fabrizio Bertolleti (1633). Evaporarea zerului de lapte, el a primit de la ea "cea mai importantă sare de lapte", pe care a scris-o sub numele de masă "manna" - kashitsa. Cu zahăr din lapte, substanța obținută numită Shel (1780) a constatat că zahărul din lapte aparține carbohidraților și la introdus în această serie numită lactoză. Formula chimică a lactozelor C12H22O11. structural

H - C - OH H - C - OH

HO - C - N HO - C - H

Lactoza conține 12 atomi de carbon legați de 22 de atomi de hidrogen, 9 atomi de hidroxil, 1 ester și 1 carboxil. Lactoza poate fi sintetizată chimic și biologic. Sinteza chimică teoretică a lactozei poate fi realizată prin egalitate C6H12O6 + C6H12O6 # 61659; C12H22O11 + H2O

glucoză, galactoză, apă lactoză

Mecanismul de formare biologică a lactozei în corpul unui animal care alăptează nu a fost încă pe deplin înțeles. Dacă sugerăm că lactoza este sintetizată în organism, atunci singura sursă de sinteză a acesteia este glucoza din sânge, care este adusă la uger. Glucoza este transformată prin rearanjare spațială (galactozogeneză) în galactoză. În lapte, cu excepția lactozei, conține alți carbohidrați și derivații lor. Dintre monozaharidele (mono) laptele important este glucoza și galactoza, care sunt elemente structurale ale moleculei de lactoză și hidroliza ei.

Lactoza aparține clasei active (reducerea, reducerea carbohidraților). Având proprietăți slabe de acid, se leagă aproximativ 2 moli de sodă caustică la 1 mol de zahăr. Diferite grupuri funcționale în structura lactozei determină o activitate chimică mai mare. Forma ciclică a lactozei poate fi transformată în aldehidă.

Legătura glicozidică dintre monozomi în lactoză poate fi hidrolizată chimic sau enzimatic. Hidroliza chimică a lactozei poate fi cauzată de acțiunea acizilor puternici (de exemplu, acidul clorhidric). 1 g de lactoză, încălzită la 100 ° C # 61616; C, hidrolizat complet de glucoză și galactoză timp de 1 oră în 100 ml de acid sulfuric 10%. Hidroliza cu acid clorhidric poate avea loc la o temperatură scăzută (sub 10 # 61616; C) și cu încălzire. Hidroliza lactozei este mai dificilă decât hidroliza zaharzei, în practică se crede că lactoza este stabilă în soluții acide.

În soluții alcaline, lactoza este oxidat în acizi zaharinați, apoi osmolyatsya - maronii. Descompunerea alcalină a lactozei are un caracter enol și viteza acesteia depinde de temperatură. Ca urmare a încălzirii, lactoza și soluțiile sale apoase se schimbă semnificativ, ceea ce determină chimia regimurilor tehnologice. Cristale de a-hidrat cu încălzire până la 87 ° C # 61616; C începe să se topească la 100 de ani # 61616; Cu pierderea treptată a apei de cristalizare și la 110 # 61616; C devine anhidru.

O creștere a temperaturii, o reacție alcalină a mediului, o creștere a concentrației, prezența ionilor de cupru și de fier accelerează formarea melanoidinelor din zahăr, inclusiv lactoza.

În producția de zahăr din lapte, reacția melanoidină trebuie eliminată pe cât posibil.

Lactoza este relativ ușor expusă la enzimele produse de microorganisme. Descompunerea lactozei se efectuează sub acțiunea lactazei, produsă de pereții intestinului și microorganisme, iar enzima acționează asupra formelor α și β ale lactozei.

Teoretic, cantitatea de acid lactic din lapte poate fi evaluată pe baza gradului de descompunere a lactozei. Hidroliza direcționată a lactozelor către monozomi este de asemenea efectuată de enzima beta-galactozidază. Lactoza nu se descompune prin fermentarea berelor și a drojdiei de pâine. Reacția de fermentație a lactozei se bazează pe producerea de produse lactate fermentate, brânzeturi. Atunci când se obține fermentația de zahăr din lapte trebuie exclusă.

1.3. UTILIZAREA ZAHĂRULUI DE ZAHĂR.

Zahărul din lapte produs de industrie este utilizat în prepararea preparatelor medicale și în industria alimentară. În funcție de consumatori, industria produselor lactate produce trei tipuri de zahăr din lapte:

pentru preparate medicale rafinate;

pentru antibiotice, în scopuri tehnice și pentru rafinare - zahăr brut;

pentru industria alimentară - purificată sau hrană.

Utilizare în producție

În fabricarea preparatelor medicale, zahărul din lapte este utilizat ca umplutură inertă, diluant sau ingredient activ. În acest caz, un ingredient absolut pur este un rafinat, care nu afectează proprietățile medicamentoase ale medicamentului. Cerințele de calitate sunt stipulate într-un articol special al Farmacopeei de Stat.

Prepararea mediului pentru fermentare.

În producția de antibiotice, una dintre componentele principale ale mediului de fermentație este zahărul din lapte - zahăr lactat brut sau cristalizat (45% lactoză). Această utilizare a zahărului din lapte se datorează faptului că, digerând lent, susține reacția mediului, care este de dorit pentru dezvoltarea de antibiotice. Zaharul trebuie să fie stabil în timpul depozitării și să aibă o compoziție standard fără impurități și impurități străine (în special proteine ​​și săruri de metale grele).

Utilizarea în industria alimentară.

Zahărul din lapte în industria alimentară este utilizat în producția anumitor tipuri de caramel, dulce, ciocolată și alte produse de cofetărie. Lactoza stabilizează și îmbunătățește culoarea, gustul și mirosul.

În industria laptelui conservat, lactoza este utilizată ca semințe pentru cristalizare în producția de lapte condensat. Utilizați "zahăr din lapte rafinat, măcinat cu atenție într-o pulbere fină, care este cernut printr-o sită cu ochiuri de cel puțin 200 ochiuri, i. E. cu 80 de celule per ciclu. sita ".







Se dovedește că există o relație inversă între cantitatea de semințe și mărimea cristalelor de lactoză în laptele condensat.

Lactoza rafinată pentru producerea de cutii de lapte condensate trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Dimensiunea cristalelor pentru însămânțare la 3-4 μm se datorează faptului că cristalele de lactoză maximă din cutiile de lapte sunt egale cu 10-25 pm.

II. SISTEME TEHNOLOGICE DE OBȚINERE A ZAHĂRULUI DE ZAHĂR.

Schemele tehnologice pentru obținerea fiecărui tip de zahăr din lapte includ un set de tehnici și metode pentru eliminarea din ser a substanțelor care nu conțin zaharuri (substanțe balast). Pentru a izola zahărul din lapte, sunt necesare soluții de lactoză suprasaturate, obținute prin îngroșarea zerului. Cristalizarea lactozei cu deshidratarea cristalelor obținute prin centrifugare și uscare asigură prepararea produsului finit. Dacă este necesar, recristalizați lactoza sau îmbunătățiți purificarea în etapele procesului.

2.1 PRODUCȚIA DE ZAHĂR DE ZAHĂRIT - MATERIAL PRIMUL DIN SERUL CURAT.

Schema tehnologică inițială pentru obținerea zahărului brut din lapte a inclus un reziduu de zer de zer, urmat de izolarea și separarea cristalelor prin presare. Pentru proces, au fost folosite un cazan și o presă cu pârghie. Atunci, G. Kutyrin # 61531; 78 # 61533; Schema implementat ser evaporare în vase deschise, cu cristalizarea lactozei în căzi, separarea și uscarea cristalelor peeling-le într-un uscător tras de încălzire. Procesul îmbunătățit Chebatarev (1934) și membrii Institutului Leningrad din industria produselor lactate Tehnologie chimică, introducerea nodurilor de evaporare A. Fialkova.

A. Rozanov # 61531; 34 # 61533; a elaborat o schemă industrială pentru producția de zahăr brut cu includerea unor echipamente speciale: încălzitoare, unități de vid, centrifuge, prese de filtrare și uscătoare în vid. Pe baza rezultatelor dezvoltării unei linii mecanizate cu debit pentru producerea zahărului din lapte crud (A. Fialkov și I. Neishtadt, 1959), s-au creat băi pentru digestia albuminei, uscătoare și cristalizatori.

Reactivii sunt introduși pentru a coagula proteinele. Acestea sunt introduse în ser încălzit pentru a acidula serul bovin la 30-35 # 61616; T și deoxidarea la coacerea zerului la 10-15 # 61616; T.

Serul este acidificat cu acid lactic, care se formează în timpul fermentării lactozei. Aciditatea zerului acid preparat special ajunge la 150-200 # 61616; T sau 1500 g de acid lactic pe 100 de litri. Pentru acidificare, pot fi de asemenea utilizate acid clorhidric și acid tricloracetic. Acidul sulfuric se formează cu săruri de calciu prin compuși insolubili, ceea ce reduce eficiența evaporării.

Acidificarea zerului acid și a acidului clorhidric prin eficiența eliminării proteice este echivalentă. Cu toate acestea, serul acid trebuie preparat în prealabil și lactoza este consumată pentru a forma acid lactic, ceea ce agravează randamentul produsului finit. Pentru a acidula o tona de zer prelucrat, este necesar 150 - 200 litri de acid. Acidificarea a 1 tonă de zer acid, pe baza pierderilor de lactoză, costă 1 p. 70 K. (L. Sokolova, 1955). În plus, capacitatea băilor sau rezervoarelor pentru prepararea zerului acid este de obicei între 5 și 10 tone, adică ei ocupă o zonă considerabilă.

Acidificarea cu acid clorhidric la o tona de ser necesită mai mult de doi litri (33% concentrație). Costul său (instalația industrială și experimentală Uglich) este de 8 copeici. Atunci când se utilizează acid clorhidric, zahărul din lapte nu este consumat. Răspândirea largă a acidului clorhidric în industrie, în ciuda avantajului său clar față de zerul acid, este împiedicată de dificultăți atunci când este introdusă în ser, care este asociată cu toxicitatea acidului.

Cu zerul de brânză este posibil să se aciduleze cu melasă obținută din săpăturile anterioare (planta Kobrin din regiunea Brest, I. Hnatyuk). Nu necesită reactivi speciali și utilizează o parte din lactoza conținută în melasă. Aciditatea dorită a serului după acidare cu melasă este de 20-25 # 61616; T.

Serul este deoxidat prin soluții de NaOH alcalin, Ca (OH) 2. CO3 Na2.

Atunci când se deoxidizează cu carbonat de sodiu, zerul, în timpul procesării, spume puternic, ceea ce limitează utilizarea acestuia în industrie. Hidroxidul de calciu, de asemenea, nu a găsit o distribuție largă în industrie, ceea ce se explică prin laboriositatea producerii laptelui de var. În plus, în acest caz, cristalizatul tinde să se îngroaie și apare o depunere considerabilă sub forma unei pietre de lapte pe suprafața de încălzire a dispozitivului de vid.

Testul metodei acido-bazic (HCl + NaOH) tratamentul ser efectuat pe Uglich -eksperimentalnom instalație de producție utilizată anterior acid (HCl) și o metode de sare-var, parametri, în care zahărul din lapte nu este redus, în comparație cu o metodă folosind un acid chiar îmbunătățit ușor. Cristalele sunt fluide mentine consistenta, reduce depunerile de pe suprafețele de încălzire ale evaporatoare.

Aspectul depunerii depinde în principal de prezența calciului, deci este interesant să urmăriți modificările sale în procesul de coagulare a serului de proteine.

Atunci când zerul este dezoxidat cu lapte calcaros, cantitatea de calciu din serul purificat crește. În consecință, o parte a calciului adăugat în ser rămâne în soluție, favorizând în continuare evaporarea sedimentelor pe suprafața de încălzire a aparatului de vid și îngroșarea cristalizării în timpul depozitării. O porțiune din calciu rămâne în ser după metoda de coagulare cu cloralciu.

Cercetările efectuate confirmă oportunitatea metodei de coagulare acido-alcaline cu utilizarea soluției de hidroxid de sodiu pentru deoxidare.

Pentru a utiliza alcaline, se recomandă utilizarea aparatului.

Cantitatea de reactivi necesari pentru a schimba serul acid poate fi calculată prin formula:

unde Kp - numărul de reactivi care modifică aciditatea serului;

Кп - cantitatea de reactivi pe care este necesară modificarea acidității zerului;

Кн - valoarea gradelor, pe care este necesară modificarea acidității zerului;

Kf - valoarea gradei, care a schimbat aciditatea serului și a eșantionului preliminar.

Purificarea serului se efectuează după tratamentul cu reactivi. Este lăsată să țină fulgi de proteine ​​timp de 1 până la 1,5 ore. Unele dintre fulgii de proteine ​​apar (în special când se prelucrează zerul proaspăt), iar partea se află în partea conică a băii. Terminarea nămolului este evaluată prin transparența serului, luând în considerare lucrările anterioare. Pentru monitorizare, se recomandă reducerea serului în prealabil, observând culoarea lichidului. Umpleți serul, coborând treptat tubul mobil sau printr-o conductă de ramificație instalată la nivelul nămolului de lapte albuminic.

După sedimentare, serul este filtrat printr-un țesut sau centrifugat pe substanțe de curățare # 61531; 167 # 61533; Ciclul purificatorului depinde de gradul de pre-așezare (se determină practic). De obicei, printr-un singur agent de curățare, o capacitate de 5000 l / h poate fi trecută până la 8 tone de zer stabilizat (două băi). Trebuie avut grijă să se asigure lubrifierea echipamentului de curățare, deoarece funcționează la temperaturi ridicate (85 - 90 ° C) # 61616; C).

Curățarea serului este colectată într-un rezervor intermediar (rezervor) din oțel inoxidabil sau emailat, de unde este trimis pentru îngroșare.

Serul este concentrat pe dispozitive de vid. Aparatul pentru îngroșarea zerului sub vid trebuie să fie etanșat cu căldură și eliminarea aerului din acesta (descărcare) până la punctul de fierbere dorit. Gradul de rărire este exprimat prin mărimea presiunii absolute sau a vidului. Secundar sau suc, aburul produs de fierberea serului se condensează prin contactul cu apă rece sau cu un perete răcit cu apă. Aerul care intră în aparat cu ser și prin non-densitate este îndepărtat prin abur de la aburi și pompe mecanice de vid. Numai vaporizatoarele din oțel inoxidabil sunt utilizate.

Designul cristalizatorului asigură performanța tuturor operațiilor tehnologice ale procesului de eliberare a lactozei din sirop.

Kristalizzat, eliberat de precipitat proteic floconos și se spală cu apă pentru filtrare tip centrifugare pe un factor de separare în centrifuge mai mare de 500. În producția de OCS utilizate pentru zahăr din lapte de filtrare de tip centrifugă, funcționare intermitentă cu o descărcare manuală superioară a sedimentelor.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: