Определение титруемой кислотности и щелочности
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
А.А. Славянский, Г.А. Вовк, А.М. Гаврилов
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ТЕХНОЛОГИИ САХАРА
Утверждено
Научно-методическим
Советом ИТПМ
Декабря 2002 года
Москва
УДК 664.1./076.5/
Славянский А.А., Вовк Г.А., Гаврилов А.М. Лабораторный практикум по технологии сахара. – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2003. – 104 с.
IBSN – 5 – 230 – 12805 – 4
Лабораторный практикум составлен для студентов очного и вечернего обучения IV и V курсов специальности 270400 «Технология сахаристых продуктов», изучающих курс «технология сахарного производства».
В практикуме излагаются основные методы анализов сока сахарного производства на разных этапах его обработки для установления оптимального технологического режима в сокоочистительном отделении, определение качества сахара-песка, как готовой продукции в соответствии с требованиями ГОСТ 21-94, сточных вод сахарных заводов и эффективности сорбционных материалов.
Рис.1, библ.: 7 назв.
Рецензенты:
Заведующий кафедрой «Технология пищевых производств»
МГТА д.т.н., профессор Паронян В.Х.
Начальник отдела развития сахарной, крахмалопаточной и
дрожжевой промышленности Минсельхоза РФ Межевикин В.А.
IBSN – 5 – 230 – 12805 – 4
ã Московский Государственный университет пищевых производств, 2003
Введение
Данный лабораторный практикум составлен для студентов IV и V курсов, специализирующихся по технологии сахарного производства.
Цель пособия - научить студентов обосновывать и подбирать режимы очистки диффузионного сока с учетом качества исходного сырья, анализировать и оценивать сахар-песок как готовую продукцию на основе его органолептических и физико-химического показателей качества, уметь характеризовать качество известнякового камня и получаемого известкового молока, сточных вод сахарного производства, а также химических агентов для дополнительной очистки сахарсодержащих растворов.
Особое внимание уделено методам контроля качества сточных вод, объем которых значительно больше, чем в других отраслях пищевой промышленности. Сахарные заводы в настоящее время потребляют примерно 3,5 млн. м3 свежей промышленной воды в сутки. Поэтому вопросы ее многократного использования в оборотной системе водного хозяйства сахарных и крахмалопаточных предприятий тесно увязаны с проблемами экологии и охраны окружающей среды.
Для более глубокого усвоения лекционного материала и его увязки с лабораторным практикумом, а также для лучшего понимания студентами специфики проводимых ими исследований, каждая конкретная работа имеет введение, где отражена ее связь с технологическим процессом и даны отличительные особенности. В каждой работе сформулированы и выделены цель и принцип, на котором основан выполняемый метод анализа, определены необходимые реактивы, приборы и материалы, дан ход выполнения анализа и расчетов, которые в ряде работ дополнены конкретными примерами.
Для более глубокого понимания материала, и его последующей защиты по завершению лабораторных работ, в учебном пособии предусмотрены контрольные вопросы.
Лабораторная работа № 1
Определение оптимального технологического режима очистки сока
Введение
Диффузионный сок, подвергаемый очистке, содержит сахарозу и несахара: растворимые белки, пектиновые вещества и продукты их распада, редуцирующие сахара, аминокислоты, слабые азотистые основания, соли органических и неорганических кислот, а также другие химические вещества и примеси.
Присутствие в соке столь сложных по химическому составу несахаров усложняет технологию получения кристаллической сахарозы и способствует увеличению учтенных и неучтенных потерь сахара, в том числе и с мелассой. Поэтому одной из важнейших задач технологии сахарного производства является максимальное удаление из его продуктов несахаров. С этой целью диффузионный сок подвергается обработке известью (дефекация), что обеспечивает процесс очистки в щелочной среде при минимальных потерях сахарозы, с последующим удалением ее избытка диоксидом углерода (сатурация) по завершении этого процесса. Большинство химических реакций, имеющих место при очистке сока, требуют для их полного завершения различных технологических условий. В этой связи одной из наиболее важных задач является установление оптимального технологического режима очистки диффузионного сока.
Организация работы сокоочистительного отделения в оптимальном технологическом режиме тесно увязана с качеством свеклы и корректируется по мере его изменения. При правильно разработанном технологическом режиме очистки сок имеет более высокую чистоту, наименьшую цветность и мутность, низкое содержание кальциевых солей, хорошо отстаивается и фильтруется. При отклонении от оптимального режима, например, при пересатурировании сока на I сатурации, отмечается его хорошее отстаивание, но качественные показатели очищенного сока хуже – высокая цветность и повышенное содержание кальциевых солей, низкая чистота (Ч). При недосатурировании сок плохо отстаивается, но качественные показатели его выше. Отработка технологического режима тесно увязана с контролем щелочности соков при очистке. Весьма важным является определение натуральной и оптимальной щелочности, фильтрационных и седиментационных характеристик соков и их цветности.
Определение титруемой кислотности и щелочности
Введение
Все продукты сахарного производства, за исключением свекловичного и диффузионного сока, имеют щелочную реакцию, что обусловлено вводом в них на стадии сокоочистки известкового молока. Их щелочность принято выражать условно в объемных процентах оксида кальция. При этом данный анализ выполняют с помощью специального прибора для титрования (прибор Каппуса), деления бюретки которого по объему равны не 1 см3, а 1/28 см3. Одно такое деление при работе с 0,1 н. раствором кислоты будет соответствовать 0,001 г СаО, а при титровании 10 см3 – 0,01 г СаО (на 100 см3). Тогда при титровании 1 н. раствором кислоты одно деление будет равно 0,1 г СаО (на 100 см3).
Обычно 1 н. раствор кислоты применяют при определении щелочности дефекованного (нефильтрованного) сока, который содержит до 2,0 % CaO. В остальных случаях работают с 0,1 н. раствором HCl. Для титрования берут 10 см3 продукта. Для увеличения точности, при анализе соков с малой щелочностью (сок II сатурации), лучше брать не 10 см3, как принято по типовой методике, а 50 см3 сока.
Цель анализа- определить титруемую щелочность соков.
Принцип метода анализа состоит в титровании анализируемого сока раствором кислоты в присутствии индикатора фенолфталеина.
Реактивы:
- 0,1 н. или 1 н. растворы кислоты;
- 1%-ный спиртовой раствор фенолфталеина.
Приборы и материалы:
- прибор Каппуса для определения щелочности;
- фарфоровая чашка или стакан;
- мерный цилиндр вместимостью 10 см3.
Ход определения
Пробу исследуемого сока определенного объема (в зависимости от содержания в нем извести 10 или 50 см3) помещают в емкость для титрования (фарфоровая чашка или стакан). Затем прибавляют несколько капель 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют из бюретки прибора Каппуса до исчезновения розовой окраски.
Расчеты:
Щелочность (Щ) в % СаО подсчитывают по формулам:
1. При использовании 0,1 н. раствора кислоты
Щ = 0,001· а ·100 / m;
2. При использовании 1 н. раствора кислоты
Щ = 0,01 · а · 100 / m ,
где а – количество кислоты, равное числу делений бюретки прибора Каппуса, пошедшее на титрование пробы сока, см3
m – проба исследуемого продукта, см3.