Получение стерилизованного сахара

Проблема получения особо чистого сахара, в основном, заключается в сложности и до­роговизне его обработки различными веще­ствами и реагентами в процессе производства, в том числе с помощью ионообменных уста­новок. При этом стандартные мероприятия по поддержанию санитарного состояния рабочих мест, строений и территории сахарного заво­да, выполнение требований к личной гигиене работающих, осуществление профилактичес­ких дезинфекций оборудования, иными слова­ми соблюдение санитарных правил производ­ства сахара и использование известных спосо­бов его очистки позволяют выпускать сахар, со­ответствующий ГОСТ 22-94, не более того. Тре­бования, предъявляемые потребителями саха­ра к его качеству, существенно отличаются от требований ГОСТ 22-94 (табл. 1).

Таблица 1. Сравнение показателей качества сахара требуемых потребителями особо чистого сахара и соответствующих ГОСТ 22-94

Показатель	Требования потребителей особо чистого сахара	ГОСТ 22-94
Плесневые грибы, КОЕ/г (не более)	0,5х10	1х10
Дрожжи, КОЕ/г (не более)	0,5х10	1х10
Количество мезофильных,аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г (не более)	0,2х10	1х10
Цветность, ед. КЕШ (не более)	35	Белый, чистый, без пятен и посторонних примесей, допускается голубоватый оттенок

Недавно разработана достаточно недорогая и эффективная технология получения особо чистого стерилизованного сахара. Однако, прежде чем ее рассматривать, остановимся на некоторых факторах, определяющих качествен­ные характеристики сахара, обусловленные в основном жизнедеятельностью микроорганиз­мов (более подробно проблематика загрязнен­ности сахара-сырца и технологических продуктов при его переработке освещена в книге И. Ф. Бугаенко "Переработка тростникового са­хара-сырца" [2]).

Первое, на что хотелось бы обратить внима­ние, это микробиологическое осеменение. Как известно, в жидких технологических растворах сахарозы, в том числе в клеровке, содержатся многочисленные виды микроорганизмов - бактерии, дрожжи, грибы. Как правило, микроор­ганизмы существуют в сахаре-сырце в виде спор. Устойчивость спор к воздействию вне­шних факторов обеспечивается за счет того, что они покрыты плотной оболочкой. При раство­рении сахара в воде споры, имеющиеся на по­верхности и внутри кристаллов сахара, в соот­ветствии с их генетической программой, пере­ходят в «живое» состояние. Процесс этот на­чинается через 5-40 мин после растворения сырца. Во время технологического процесса производства сахара одни виды микроорганиз­мов сбраживают сахарозу с образованием орга­нических кислот, другие в процессе жизнедея­тельности выделяют аммиак, что приводит к повышению окраски растворов сахара. В ре­зультате микробиологических процессов могут образоваться полисахариды - леван и декстран. Последний представляет собой трудно гидролизуемую слизь.

На цветность сахара-песка влияет наличие продуктов меланоидообразования и фенолсодержащих комплексов. Принято считать, что меланоиды, образующиеся в результате щелочно-термического разложения редуцирующих веществ путем взаимодействия моносахаридов с аминокислотами, - одна из наиболее вредных групп с точки зрения ухудшения качества саха­ра-песка.

Еще один фактор, определяющий качество сахара при переработке сахара-сырца, - нали­чие в сырце продуктов клейстеризации крах­мала. Так, при производстве крепких алкоголь­ных напитков использование сахара, содержа­щего продукты деструкции крахмала (за счет осаждения их спиртом), может привести к выпадению осадка, иными словами, образованию мути в алкогольных напитках.

Для того чтобы избежать проблем, связан­ных с присутствием в сахаре-сырце и проме­жуточных технологических продуктах при его переработке микроорганизмов выбрано ис­пользование ультрафиолетового излучения и озона, являющихся основой описываемой ниже технологии.

Озон - наиболее мощный и самый быстрый на сегодня и, что очень значимо, коммерчески доступный асептик и оксидант, уничтожающий практически все биологические, органические и неорганические загрязнители. Основные пре­имущества его применения для обработки вод­ных растворов и суспензий при производстве сахара содержатся в самой природе этого ве­щества. Действие озона основано на высокой окислительной способности, обусловленной легкостью отдачи им активного атома кисло­рода (03=02+0).

Действие озона в совокупности с ультрафи­олетовым облучением приводит к фактически полному уничтожению микрофлоры, присут­ствующей в исходном сырье и развивающейся во время технологического процесса. Среди причин бактерицидного эффекта озона чаще всего отмечается нарушение целостности оболочек бактериальных клеток, вызываемое окис­лением фосфолипидов и липопротеидов. В ходе исследований также определено, что капсулированные вирусы более чувствительны к действию озона, чем некапсулированные. Это объясняется тем, что капсула, представляющая собой слизистый слой, содержащий полисаха­риды и полипептиды, легко разрушается озоном.

Уникальное действие озона состоит в том, что он не только уничтожает микрофлору, но и при взаимодействии с продуктами жизнедея­тельности микроорганизмов, разрушает и их. Озон фактически полностью разлагает декстран. Увеличение скорости фильтрации при раз­ложении озоном не только декстрана и левана, но и продуктов деструкции крахмала - важная составляющая эффективности описываемой технологии.

 

 

Использование озона, кроме того, улучшает цветность конечного продукта, в основном за счет разрушения меланоидов. В результате вза­имодействия озона с меланоидами образуются нерастворимые в воде соединения, и часть кра­сящих веществ переводится в осадок. Озон при этом действует еще и как микрофлокулянт. При озонировании протекают реакции окисления и с фенолсодержащими комплексами, в резуль­тате чего образуются нетоксичные соединения в виде осадка. Результаты опытов показывают, что озон расходуется и на окисление гуминовых кислот, что также приводит к значитель­ному снижению цветности. Вследствие окис­ления гуминовых кислот накапливаются стой­кие к окислению слабо окрашенные или бес­цветные соединения. Гуминовые вещества раз­рушаются озоном до диоксида углерода и воды. Осадок, образующийся в результате действия озона, удаляется на стадии фильтрации.

И наконец, под действием озона уничтожа­ется запах, появляющийся в результате окисле­ния и минерализации органических примесей.

 

 

Горчинский Ю.Н., Потапов О.А., Никоненко Ф.П. 
"Сахар", 2001, №5