Operații unitare în industria alimentară

I. PARTEA TEORETICĂ

1. Zaharoza

Zaharoza, numită și sucroză este o dizaharidă foarte răspândită în natură, întâlnindu-se în special în sfecla de zahăr (Beta vulgaris) 12-23% și în trestia de zahăr (Saccharum officinarum) 20-27%, fiind cea mai comună formă de zahăr utilizată în alimentație.

Proprietăți fizico-chimice

- Stare: substanță solidă cristalizată

- Culoare: albă

- Gust: dulce

- Punct de topire: 184 °C

- Formulă chimică: C12H22O11

- Solubilitate: solubilă în apă și insolubilă în solvenți organici

- Activitate optică: dextrogiră [α]D20=+66,47 0.

Sub acțiunea acidului clorhidric sau sub acțiunea zaharazei ea se descompune în monoglucidele componente.

Amestecul format în urma hidrolizei are acțiune levogiră deoarece valoarea puterii rotatorii a fructozei (levogiră) este mai mare decît a glucozei (dextrogiră).

Zaharoza: o diglucidă, formată dintr-un rest de α-D-glucopiranoză și un rest de β-D-fructofuranoză, care sunt unite prin legătură 1-2glicozidică

Alte denumiri:

- Zahăr

- Sucroză

- α-D-glucopiranozil-(1- 2)-β-D-fructofuranozidă;

Identificare: Număr CAS 57-50-1

Informații generale:

- Formulă chimică: C12H22O11

- Aspect: solid alb

- Masă molară: 342,30 g/mol

Proprietăți:

- Densitate: 1,587 g/cm3

- Starea de agregare: solidă

- Punct de topire: fără; se descompune la 186 °C

- Solubilitate: apă: 2000 g/L (25 °C)

Zaharoza este un compus ternal, alcătuit numai din următoarele trei elemente: carbon, hidrogen și oxigen.

Oxidarea zahărului se poate scrie prescurtat astfel:

Zahăr + oxigen = bioxid de carbon + apă + căldură

Pentru aflarea conținutului în substanța uscată a unei zemi se folosește zaharometrul sau refractometrul.

Zaharometrul este un aparat simplu de sticlă, care are forma unui termometru mult mai umflat în partea de jos. În unflătura de jos a aparatului se află mercur sau câteva alice, care îl îngreunează și îl face să stea vertical în zeamă. Introducând zaharometrul în zeamă, el se va afunda mai mult sau mai puțin în ea, după cum zema conține mai puțină sau mai multă substanță uscată. Citim atunci cifra care corespunde linioarei ce se găsețe la locul de ieșire al țevii de sticlă din zeamă și avem dintr-o dată gradele Brix ale zemei, adică tocmai conținutul ei în substanțe uscate.

Cu ajutorul zaharimetrului și prin metode simple, se poate determina rapid câtă substanță uscată, cât zahăr și ce puritate au zemurile din fabrică sau sfecla; putem de ci controla mersul fabricației sau aprecia calitatea sfeclei, atât la intrarea ei în fabrică cât și la selecționarea sfeclelor pentru seminceri.

Purificarea zemii, adică îndepărtarea nezahărului din zahăr, nu se obține dintr-o dată, ci în urma a două aperații: defecație și saturație. Aceste operațiuni îmbinate au fost introduse pentru prima dată la fabricarea zahărului de savantul rus G. G. Hess.

Defecația constă în tratarea zemei cu lapte de var, iar saturația, în trataea zemei defecate cu gaze conținând dioxid de carbon. Ca purificarea să fie cât mai perfectă, se fac mai multe defecări și saturații.

Rafinarea zahărului constă în două operații principale: decolorarea clersei și în recristalizarea zahărului din ea.

Fabricarea zahărului din clersa decolorată cu cărbune activ poate fi realizată îndouă feluri: pentru obținerea zahărului cubic presat, sau pentru obținerea zahărului cubic turnat.