Определение качества свекловичной мелассы с помощью рефрактометра, поляриметра и pH-метра

1. Теория

Меласса – побочный продукт сахарного производства, представляющий собой межкристальный раствор, отделяемый при центрифугировании утфеля последней кристаллизации.

Следует помнить, что меласса – это неразбавленный оттек утфеля последней кристаллизации, в котором содержатся сахароза и все несахара, поступившие с сиропом и образовавшиеся в продуктовом отделении за счет разложения сахарозы.

Большинство несахаров свеклосахарного производства увеличивают растворимость сахарозы, что является основной причиной образования мелассы.

По органолептическим показателям меласса должна быть следующей: густая сиропообразная непрозрачная жидкость от коричневого до темно-бурого цвета. Сладкая с горьким привкусом, свойственным свекловичной мелассе без постороннего запаха.

Физико-химические показатели мелассы должны быть следующими:

• Массовая доля сухих веществ, %, не менее 75.0
• Массовая доля сахара по прямой поляризации, %, не менее 44.0
• Массовая доля редуцирующих веществ, %, не более 1.0
• Массовая доля суммы сбраживаемых (ферментируемых) сахаров, %, не менее 46.0
• pH 6.5 – 8.0

Обычно выход мелассы в производстве составляет 4,5 – 5,5 % к массе переработанной свеклы; чистота ее 56 – 62 %; массовая доля сухих веществ 76-84 %, рН20 не ниже 7,0 – 7,5.

Основные направления использования мелассы:

• получение хлебопекарных дрожжей, этилового спирта, лимонной и молочной кислот, ацетона, бутиленгликоля, бутилового спирта, глицерина и т. д. в результате ферментативной переработки мелассы;
• в качестве корма и кормовой добавки к жому для животных и птиц. Меласса обладает важнейшим свойством «липкостью», благодаря содержащимся в ней сахарам. В результате добавок мелассы в гранулированные корма, к сену, кукурузе, фуражным видам зерна предотвращается возникновение пыли и нежелательное выделение витаминов, минеральных добавок и др. Так как сахара мелассы легко сбраживаются с помощью молочнокислых бактерий, ее используют для консервации кормов;
• для брикетирования каменного угля. Ранее использовали битум, лигнинсульфонат, жидкую гемицеллюлозу, отходы производства бумаги, но все они при сгорании угля образовывали вещества, которые неблагоприятно влияли на здоровье человека и окружающую среду. Меласса при сгорании превращается в углекислый газ и воду без выделения токсичных веществ.

Так как меласса будучи побочным продуктом сахарного производства получила широкое распространение в пищевой и животноводческой промышленностях, контроль ее качества, в том числе содержания сухих веществ и количества сахарозы, необходим в той или иной степени.

2. Метод непосредственного рефрактометрирования

На призму рефрактометра для образцов с высокой концентрацией и повышенной мутностью PAL-S помещается немного мелассы, измерительная секция закрывается защитной крышкой MAGIC. Далее проводятся измерения сухого остатка. Также для подобного рода измерений отлично подходят автоматические стационарные рефрактометры серии RX с термомодулем Пельтье, оснащенные режимом для измерения мутных темных образцов.

Массовую долю сахарозы определяют, поместив в мерную колбу вместимостью 100 см3 13,0 г мелассы, предварительно разбавленной горячей дистиллированной водой в нейзильберовой чашке. Для осветления в 3-4 приема прибавляют реактивы Герлес I и Герлес II порциями по 5-10 см3, не смешивая реактивы вне раствора мелассы. Образующийся осадок несахаров должен иметь светло-коричневый цвет. Содержимое колбы доливают дистиллированной водой почти до метки 100 см3, термостатируют при температуре 20°С 20 мин, доливают до метки, перемешивают, фильтруют. Фильтрат поляриметрируют в трубке длиной 200 мм, показания сахариметра удваивают. Для поляриметрический измерений мы рекомендуем использовать автоматические поляриметры ATAGO AP-300 и SAC-i, хорошо зарекомендовавшие себя на рынке пищевого и сахарного производства.

3. Метод разбавления 1:1

Осуществляют в металлическом сосуде разбавлением водой в соотношении 1:1. Внутренний и внешний сосуды уравновешивают техническими весами. Во внутренний сосуд помещают 50,0 г мелассы и уравновешивают дистиллированной водой, которую приливают во внешний сосуд. Внутренний сосуд помещают во внешний, герметично закрывают и выдерживают при температуре 80°С 45-60 мин для растворения кристаллов. Периодически содержимое сосуда перемешивают вращением в горизонтальной плоскости.

Сосуд охлаждают, термостатируют 20 мин при температуре 20°С, раствор рефрактометрируют. Массовую долю сухих веществ определяют умножением показания рефрактометра на 2. Ввиду сниженной концентрации исследуемого образца кроме отмеченных ранее моделей PAL-S и серии RX также возможно применение аналоговой модели – оптического рефрактометра для мутных образцов MASTER-53S с улучшенным полем зрения для облегченного считывания показаний.

Массовую долю сахарозы определяют, поместив в мерную колбу вместимостью 100 см3 26,0 г раствора мелассы после разбавления 1:1. Для осветления в 3-4 приема прибавляют реактивы Герлес I и Герлес II порциями по 5-10 см3. Содержимое колбы доливают дистиллированной водой почти до метки 100 см3, термостатируют при температуре 20°С 20 мин, доливают до метки, перемешивают, фильтруют. Фильтрат поляриметрируют в трубке длиной 200 мм, показания сахариметра удваивают. В случае поляриметрических исследований, как и в случае с рефрактометрическими, рекомендуются к использованию описанные раннее модели AP-300 и SAC-i, а также полуавтоматический поляриметр/сахариметр POLAX-2L.

4. рН мелассы

рН мелассы измеряют лабораторным рН-метром, предварительно разбавив ее в соотношении 1:1 дистиллированной водой с pH 7,0 при температуре 20°С. Величина измерения разбавленной мелассы и будет являться истинной величиной pH. Необходимая индикация и точность обеспечиваются портативным pH-метром ATAGO DPH-2, как следствие идеально подходящим для подобных измерений.

Если у Вас возникнут какие-либо вопросы касаемо работы рефрактометров и поляриметров, подготовки образцов или проведения измерений, свяжитесь с нами по телефону +7 (812) 777-96-96 или напишите нам.