白砂糖混浊颗粒性质、形态及其分布的研究

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1、2013年l2月广西蔗糖第4期(总第73期)GUANGXISUGARCANE＆CANESUGARNO．4，Dec．2013文章编号：1007--4732【2013)04—05白砂糖混浊颗粒性质、形态及其分布的研究原作者：A．Bensouissi，B．Roge，C．Rousse，J．Douglade，andM．Mathlouthi摘要：对白砂糖晶体混浊颗粒的成分和分布进行了研究。成分研究采用两种分析技术：x一射线衍射(XRD)和电镜扫描(sEM)。结果发现白砂糖混浊颗粒主要是细小的草酸钙晶体。这些细小的晶体在白砂糖

2、晶粒中的分布情况，首先采用直接和间接的两种方法，即筛分和清洗进行研究，然后再用电镜来对其外观形态进行扫描。结果表明草酸钙晶体同时分布于蔗糖晶体的表面和内部。此外，形态研究结果表明白砂糖中草酸钙晶体主要以二水草酸钙晶体形式存在，还存在少量的一水草酸钙晶体和三水草酸钙晶体。关键词：草酸钙；扫描电镜；浊度；白砂糖；x一射线衍射中图分类号：TS247文献标识码：B积垢的化学反应在蒸发工段要尽可能避免，以保持O前言蒸发罐的传热效能。为了达到这一目的，通常采用当白砂糖用于生产碳酸饮料和酒精饮料时，的方法是在糖汁加入一种称为防

3、垢剂的钙螯合剂。混浊度是一个重要的商业质量指标。除了用户优先这一方法对白砂糖混浊度有不利影响，特别是在停于供应商规则和不可避免的市场规律外，混浊白砂榨后，浓缩糖浆储存长达几个月之久时会更明显。糖会对饮料品质有不好的影响。当白砂糖晶体溶解事实上，近来研究表明(Bensouissieta1．，20o7)在糖制成饮料后，原本存在于白砂糖不可见的浑浊颗粒浆储存期间除垢剂的螯合能力要比蒸发过程低很在饮料中就变成可见的，这会对饮料的外观产生不多。因此，这种在蒸发过程避免钙盐积垢形成的方利影响，特别当这些浑浊颗粒与胶体发生相互

4、作用法可能会导致糖浆存储期间混浊度增加。时。事实上，混浊颗粒与胶体的相互作用是导致了此外，导致白砂糖混浊原因不仅仅由于钙盐的饮料出现沉淀絮状物(称为絮凝物)的主要原因。形成。其他化合物如大分子物质也可能导致白砂糖关于白砂糖浑浊原因的研究很少，有关混浊物混浊。例如，Cosmeur(1999)从储存糖浆中分离出几质性质的资料也很少。制糖界研究者认为钙是白砂种不同分子量的大分子物质，并且研究它们对白砂糖混浊物质的主要成分，但他们同时也确信钙并不糖的混浊度的影响。研究工作表明，因为具有高分是造成白砂糖混浊的唯一原因。事实

5、上，在甜菜制子量的大分子物质(分子量超过300kg／mo1)可能在糖生产过程，甜菜汁良好澄清效果，再结合使用一钙盐结晶时起到载体作用，因此对白砂糖混浊度影定脱钙工艺，可有利于降低白砂糖混浊度。但是，这响最为严重。种方法并不能完全除去造成白砂糖浑浊的颗粒。再本文研究了甜菜白砂糖混浊颗粒的性质及其者，早期一个研究发现，钙含量高的糖浆所生产出在蔗糖晶体分布的情况。混浊颗粒的性质研究表明的白砂糖存在浊度高的问题(Roge，eta1．，2007)。甜混浊颗粒主要为草酸钙，主要分布于蔗糖晶体的表菜汁中虽然含有一定钙量，但其主

6、要来源是在甜菜面，少部分分布于晶体内部。制糖生产过程一个重要工序，即加灰澄清所加入石1材料和方法灰带来的。甜菜汁不仅仅含有钙，它还含有其它阴离子，如碳酸根、磷酸根和草酸根，这些离子都很容1．1白砂糖混浊颗粒的分离和性质分析易与钙发生反应。对于制糖生产过程，这类会形成1．1．1分离收稿日期：2013—06-0358白砂糖混浊颗粒性质、形态及其分布的研究试验所用混浊颗粒是从浓度为50~(win)，混离，并不断用无水乙醇清洗以达到快速干燥目的。浊度为200I．U(国际糖分析统一方法委员会单位)在清洗过程中，糖液浓度(白

7、砂糖的重量：糖浆的重糖液中分离出来的。白砂糖是由一家不采用糖液软量)保持1：2。被清洗除去糖层的厚度通过采用化技术但使用除垢剂的糖厂提供。混浊颗粒是使用Camsizer~装置(HoribaJobin—Yvon)准确测量晶体平均孔径为0．451xm膜进行真空过滤分离上述糖液大小而获得。获得的。过滤之后，再用去离子水清洗残留在膜表1．2-3电子显微镜扫描法面上的颗粒，用烘箱于40℃条件下干燥15min，然后为了研究白砂糖晶体混浊度颗粒的分布情况，取出放置于干燥器中待用。从混浊度为2001．U的白砂糖中选出一些表面完整

8、和1．1．2性质分析破损的蔗糖晶体，然后用电子显微镜对其进行扫用一台采用铜阳极的布鲁克X一射线衍射仪来描。所用的电子显微镜型号为JSM一6460，显微镜使分析白砂糖混浊度的颗粒性质。在20的角度范围内用Joel~的，外加电压从O到30kV。(3至100。)，采用0．0620。角／min和0．0620。步幅的扫1．3白砂糖混浊颗粒的形态描速度进行分析。通过SEM来分析白砂糖