蔗-汁-清-净-第一章

蔗汁清净

第一章蔗汁成分和化学变化

混合汁的成分

混合汁：？

蔗糖、还原糖、蛋白质、各种氨基酸和酰胺、有机酸、胶体物、蔗脂蔗蜡、植物色素、灰分等

蔗屑、泥沙

主要成分

❖水分80~85%

❖蔗糖分9~16%

❖还原糖分0.3~3.0%

❖有机非糖分0.5~1.2%

❖无机非糖分0.3~0.5%

影响混合汁成分的因素

一、影响混合汁的成分

蔗汁中各成分含量和甘蔗品种、种植土壤、施肥情况、气候条件、成熟程度、收割后的存放时间和条件，以及压榨期间的提汁方法等因素有关。

蔗汁清净的目的

尽可能除去蔗汁非糖杂质，同时使蔗糖、还原糖等尽量保存下来，提高成品糖的品质和提高成品糖的收回率。

蔗汁中主要成分的性质

一、蔗糖

蔗糖是制糖生产过程目标物质，所以在生产过程要尽可能避免其发生变化，造成蔗糖损失

（一）蔗糖的物理性质

（3）溶解度

蔗糖极易溶于水，其溶解度随温度的升高而增大。

蔗糖的溶解度受盐类影响很大：

一般无机盐会增大蔗糖溶解度（造蜜元素，钾、钠及氯）

还原糖对蔗糖的溶解度的影响则相反，还原糖含量越多，蔗糖溶解度越小，因此还原糖存在对煮糖有利（因此还原糖含量较高的末号糖膏，其废蜜纯度一般较低）

（7）旋光性

有机物（包括蔗糖）的旋光活性和分子中的不对称碳原子有关。可用旋光法来测定各种溶液中或糖汁中的蔗糖分。

非糖分中的还原糖和某些氨基酸也都具有旋光性。

（8）粘度

糖液的粘度随浓度升高而增加，随温度上升而降低。

（二）蔗糖之化学性质

（1）热分解作用

干燥蔗糖的熔点为180～188℃。

不过在低于此温度时蔗糖开始分解了，其分解过程是一个脱水过程，随着脱水程度的不同，生成物的颜色也不同（浅黄色至咖啡色）。所有这些带黄色至咖啡色的物质均称为焦糖。

糖液须高温长时间加热，会也生成深色物质，也称焦化。但该化学反应和产物和上述不同。首先蔗糖水解成还原糖，后者再经过一系列加成、缩合反应，生成有色物等产物。

蔗糖热分解作用受pH值、温度、溶液中并存物（还原糖、无机盐等－还原糖加速分解，无机盐具有催化作用，其中镁盐大于钙盐大于钠盐）

（2）蔗糖的水解（转化）

蔗糖在酸或酶的作用下，会水解生成葡萄糖和果糖。

*减少蔗糖的收回，这是生产中一项很重要的蔗糖损失。

*蔗糖水解速度溶液中氢离子浓度成正比。

影响因素：

pH值越低，温度越高，转化越快；时间越长，转化量越多（所以混合汁预灰调节pH)。

（3）碱降解作用

蔗糖在碱性条件是比较稳定的。在pH值小于９时，蔗糖分解很少。

碱和蔗糖作用能生成蔗糖盐，这时的蔗糖起弱酸作用。因此糖液加石灰时，能生成各种蔗糖钙盐：

蔗糖一钙 C12H22O11·CaO

蔗糖二钙 C12H22O11·2CaO

蔗糖三钙 C12H22O11·3CaO（固体沉淀物）

（4）微生物对蔗糖的作用

制糖生产过程中由于存在酵母，分泌出转化酵素，加速蔗糖分解，导致蔗糖损失，因此制糖生产一定要做好清洁消毒工作。

L.M肠膜明串珠菌繁殖后的产物为粘性的葡聚糖，俗称“蔗饭”。

霜冻或虫害的甘蔗，易受微生物感染，故微生物导致蔗糖损失增加

二、还原糖

❖蔗汁中的还原糖主要是果糖和葡萄糖，其来源除了甘蔗之外，还有一部分是蔗糖转化生成的。

（一）还原糖之物理性质

（1）溶解度

还原糖易溶于水，果糖的溶解度大于蔗糖，而葡萄糖的溶解度高温（大于６５℃）时，比蔗糖高，在低温时则小于蔗糖。

（2）结晶性

葡萄糖易结晶，但晶体较小；果糖难以结晶。

（3）旋光性

葡萄糖是右旋性，果糖为左旋性。

在蔗糖溶液中，如有还原糖的存在就要影响蔗糖分的旋光测定。（4）粘度

葡萄糖、果糖的粘度较蔗糖低，若物料中的还原糖含量高，则蔗糖结晶易操作，废蜜的纯度也可降至比甜菜的废蜜低。

（二）还原糖之化学性质

1 还原糖碱性分解：

在碱性及较高温度下，葡萄糖和果糖发生异构化、脱水、分子断裂等一系列反应。同时这些中间产物又进一步缩合生成大分子有机物、有机酸及胶体物质等。

有机酸：甲酸、乙酸及乳酸等，增加溶液的酸性，加速蔗糖转化，其钙盐多为可溶性，使清汁钙盐含量增加。

醛、酮类：不稳定，易被氧化成有机酸及缩聚成有色大分子物质。

大分子缩合物：通常呈色，随反应加剧，由浅黄色以至棕色；高分子胶体物质，增大蔗汁粘性

还原糖分解物：和Fe3+形成深黄至红棕的有色物

果糖比葡萄糖分解更快，生成更深色产物

还原糖碱性分解的影响因素

❖pH值（碱度）：

❖温度：

❖氧气存在：

2 还原糖和氨基酸反应

还原糖 + 氨基酸→类黑精色素 + CO2 + 热量

美拉德反应：在中性或碱性条件下，还原糖和氨基酸发生一系列反应，生成棕色至黑色的类黑精色素和有机酸。

还原糖和氨基酸反应的影响因素

还原剂：抑制或减慢反应（如亚硫酸（盐）：和有机物作用阻断羰基化合物和氨基酸的缩合反应）

氧化剂：氧化中间产物不饱和键，阻止其缩聚成大分子物质，可使反应物的色泽较浅。

乌头酸：加深产物色泽

碳酸盐等弱酸盐：加速还原糖分解和形成有色物

蔗糖：减缓还原糖的降解

氧：将醛、酮类物质氧化成酸

❖糖厂的煮炼通常在弱酸下进行的，在煮糖过程中，糖液pH值逐渐下降，色泽加深，主要原因就是还原糖和氨基酸的反应。❖果糖和氨基酸反应的能力强于葡萄糖的。

三、多糖类物质

❖分为四类：果胶、淀粉、多缩戊糖、纤维素。

1 果胶

未成熟的甘蔗含量较多，成熟甘蔗含量少。

*糖厂的高压压榨和反复渗透，压榨汁中的果胶含量很高

*温度超过80℃时，溶解迅速增加，时间愈长，溶出量也增加

果胶质含量主要决定于压榨程度。强碱、高温时，蔗糠能分解出果胶质溶入糖汁中。（如沉降器中）