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蔗-汁-清-净-第一章蔗汁清净 第一章蔗汁成分与化学变化混合汁的成分混合汁：？蔗糖、还原糖、蛋白质、各种氨基酸与酰胺、有机酸、胶体 物、蔗脂蔗蜡、植物 色素、灰分等蔗屑、泥沙主要成分水分 80〜85%蔗糖分 9〜16%还原糖分 0.3〜3.0%有机非糖分 0.5〜1.2%无机非糖分 0.3〜0.5%影响混合汁成分的因素、影响混合汁的成分蔗汁中各成分含量与甘蔗品种、种植土壤、施肥情况、 气候条件、成熟程度、收割后的存放时间与条件，以及压榨 期间的提汁方法等因素有关蔗汁清净的目的尽可能除去蔗汁非糖杂质，同时使蔗糖、还原糖等尽量保 存下来，提咼成品糖的品质和提咼成品糖的收回率蔗汁中主要成分的性质，、蔗糖蔗糖是制糖生产过程目标物质， 所以在生产过程要尽可能避免其发生变化，造成蔗糖损失（一） 蔗糖的物理性质（3）溶解度蔗糖极易溶于水，其溶解度随温度的升高而增大蔗糖的溶解度受盐类影响很大：一般无机盐会增大蔗糖溶解度（造蜜元素，钾、钠及氯）还原糖对蔗糖的溶解度的影响则相反，还原糖含量越多，蔗糖溶解 度越小，因此还原糖存在对煮糖有利（因此还原糖含量较高的末号糖 膏，其废蜜纯度一般较低）（7） 旋光性有机物（包括蔗糖）的旋光活性与分子中的不对称碳原子有关。

可用旋 光法来测定各种溶液中或糖汁中的蔗糖分非糖分中的还原糖和某些氨基酸也都具有旋光性8） 粘度糖液的粘度随浓度升高而增加，随温度上升而降低二） 蔗糖之化学性质（1） 热分解作用干燥蔗糖的熔点为180〜188C不过在低于此温度时蔗糖开始分解了， 其分解过程是一个脱水过 程，随着脱水程度的不同，生成物的颜色也不同（浅黄色至咖啡色） 所有这些带黄色至咖啡色的物质均称为 焦糖糖液须高温长时间加热，会也生成深色物质，也称焦化但该化学 反应与产物与上述不同首先蔗糖水解成还原糖，后者再经过一系列 加成、缩合反应，生成有色物等产物蔗糖热分解作用受pH直、温度、溶液中并存物（还原糖、无机盐等 -还原糖加速分解，无机盐具有催化作用，其中镁盐大于钙盐大于钠 盐）（2） 蔗糖的水解（转化）蔗糖在酸或酶的作用下，会水解生成葡萄糖和果糖减少蔗糖的收回，这是生产中一项很重要的蔗糖损失蔗糖水解速度溶液中氢离子浓度成正比影响因素：pH 值越低，温度越高，转化越快；时间越长，转化量越多(所以混合汁预灰调节pH)3) 碱降解作用蔗糖在碱性条件是比较稳定的在pH值小于9时，蔗糖分解很少 碱与蔗糖作用能生成蔗糖盐，这时的蔗糖起弱酸作用。

因此糖液 加石灰时，能生成各种蔗糖钙盐：蔗糖一钙 C 12H2O1 CaO蔗糖二钙 C 12H2O1 2CaO蔗糖三钙 C 12H2O1 3CaO(固体沉淀物)(4) 微生物对蔗糖的作用制糖生产过程中由于存在酵母，分泌出转化酵素，加速蔗糖分解， 导致蔗糖损失，因此制糖生产一定要做好清洁消毒工作L.M肠膜明串珠菌繁殖后的产物为粘性的葡聚糖， 俗称 蔗饭”霜冻或虫害的甘蔗，易受微生物感染，故微生物导致蔗糖损失增 加二、还原糖'蔗汁中的还原糖主要是果糖与葡萄糖， 其来源除了甘蔗之外，还有一部分是蔗糖转化生成的一)还原糖之物理性质(1) 溶解度还原糖易溶于水，果糖的溶解度大于蔗糖，而葡萄糖的溶解度高 温(大于6 5C )时，比蔗糖高，在低温时则小于蔗糖 2) 结晶性葡萄糖易结晶，但晶体较小；果糖难以结晶3) 旋光性葡萄糖是右旋性，果糖为左旋性在蔗糖溶液中，如有还原糖的存在就要影响蔗糖分的旋光测定4) 粘度葡萄糖、果糖的粘度较蔗糖低，若物料中的还原糖含量高，则蔗糖 结晶易操作，废蜜的纯度也可降至比甜菜的废蜜低二)还原糖之化学性质1还原糖碱性分解：在碱性及较高温度下，葡萄糖与果糖发生异构化、脱水、分子 断裂等一系列反应。

同时这些中间产物又进一步缩合生成大分子有机 物、有机酸及胶体物质等有机酸：甲酸、乙酸及乳酸等，增加溶液的酸性，加速蔗糖转化，其钙 盐多为可溶性，使清汁钙盐含量增加醛、酮类：不稳定，易被氧化成有机酸及缩聚成有色大分子物质大分子缩合物：通常呈色，随反应加剧，由浅黄色以至棕色; 高分子胶体物质，增大蔗汁粘性还原糖分解物：与Fe3+形成深黄至红棕的有色物 果糖比葡萄糖分解更快，生成更深色产物 还原糖碱性分解的影响因素? pH值(碱度)：?温度：?氧气存在：2还原糖与氨基酸反应还原糖+氨基酸 f 类黑精色素+ CO2 +热量美拉德反应：在中性或碱性条件下，还原糖与氨基酸发生一系列反应, 生成棕色至黑色的类黑精色素和有机酸还原糖与氨基酸反应的影响因素还原剂： 抑制或减慢反应（如亚硫酸（盐）：和有机物作用阻断羰基化 合物与氨基酸的缩合反应）氧化剂： 氧化中间产物不饱和键，阻止其缩聚成大分子物质， 可使反应物的色泽较浅乌头酸：加深产物色泽碳酸盐等弱酸盐：加速还原糖分解和形成有色 物蔗糖：减缓还原糖的降解氧：将醛、酮类物质氧化成酸?糖厂的煮炼通常在弱酸下进行的，在煮糖过程中，糖液 pH逐渐下降，色泽加深，主要原因就是还原糖与氨基酸的反应。

果糖与氨基酸反应的能力强于葡萄糖的三、多糖类物质?分为四类：果胶、淀粉、多缩戊糖、纤维素1果胶未成熟的甘蔗含量较多，成熟甘蔗含量少糖厂的高压压榨和反复渗透，压榨汁中的果胶含量很高*温度超过80 C时，溶解迅速增加，时间愈长，溶出量也 增加果胶质含量主要决定于压榨程度强碱、高温时，蔗糠能分解出果胶质溶入糖汁中如沉降器中）2树胶质:半纤维素的水解产物不能被石灰沉淀，一直留在糖蜜中，成为造蜜物质，影响 糖分收回淀粉葡萄糖缩合物，不溶于冷水，在热水中糊化而分散存在于蔗叶和上端各节中，成熟的甘蔗不含淀粉，但某 些甘蔗品种，淀粉含量较多受热吸水膨胀，糊化，增大糖液粘度，对糖液过滤性能 影响很大遇酸水解，成为糊精及低聚糖，是影响蔗糖结晶的胶体 物增加最终糖蜜的产量葡聚糖：葡萄糖的缩合物，可溶于水，俗称 新鲜甘蔗很少葡聚糖.不新鲜及受细菌（甘蔗受到刀伤或压伤、 收割后放置长时间），葡聚糖含量迅速增加葡聚糖易粘着在过滤层的微细通道上， 碍糖汁过滤火烧、霜冻或将通道堵塞，妨勿向：增大粘度 旋光读数上升，造成纯度虚假上升，： 影响结晶：阻碍蔗糖结晶，生成伪晶，增加分蜜困难造蜜四、含氮化合物?有蛋白质、氨基酸及酰胺等；?氮基酸及酰胺主要存在于蔗梢、节间；氨基酸：两性化合物，易溶于水， -COOH与-NH2,在蔗汁中酸性比碱性显著*氨基酸钙盐易溶于水，在蒸发过程中部分形成积垢。

加热时水解，放出氨气（氨气管？）1蛋白质两性高分子物质：在酸性介质中，带正电；在碱 性条件下，带负电pH3〜4，蛋白质总电荷为零即为蛋白质等电点:2）蛋白质的变性与凝结水化：分子表面上的各种极性基团，强烈吸引水分子成为高度水化的分子 变性凝结：脱水，形成絮状物，在受热（胶凝（鸡蛋）、凝结） 等电点能自行凝结析出适量蛋白质存在对澄清有利:与钙结合（在钙离子的结合凝结）： pH6〜7时，蛋白质带负电，与钙离子结合，随着磷酸钙等沉淀吸附 被除去如没有钙离子，就没有此凝聚作用甘蔗过了成熟期，蛋白质逐渐水解，分子量增强， 水溶性增强不新鲜或未成熟的甘蔗及经受风折、霜冻等自然灾害的甘蔗 中，蛋白质含量会相应下降（因蛋白质水解成分子量较低的 含氮物）等电点脱稳盐析：中性盐与水分子的亲和力大于蛋白质， 致使蛋白质分子周围的水化层减弱乃至消失中性盐加入使蛋白质表面的 电荷大量被中和，更加导致蛋白质溶解度降低，之蛋白质分 子之间聚集而沉淀蛋白质存在对制糖生产利弊在制糖生产过程中， 蛋白质的去除率为6 5〜8 5%，新鲜 甘蔗去除率较高保持胶体性质，增大糖液粘度， 增加过滤困难，这是不新鲜甘蔗或过成熟的甘蔗在澄清中难以处理的重要原因与还原糖反应加深色泽*进入晶体，形成酸性絮凝物蛋白质表面活性很强，善于覆盖在微粒表面，形成一层蛋白质层，使微粒具有蛋白质的性质，在受热或等电点时，随蛋白质凝结析出时，得到清亮的蔗汁，对澄清有 利。

澄清用豆浆）3）酰胺：酰胺是氨基酸的衍生物如天冬氨基酸、谷氨基酸等 *在石灰作用下分解成氨基酸并放出氨气*在蒸发过程中产生氨气，汽凝水偏碱性，糖汁 pH下降*影响糖浆pH蔗汁中非氮有机酸以草酸、乌头酸为最多制糖过程可能生成新的非氮有机酸：醋酸、乳酸及果酸 草酸能形成钙盐沉淀 其它有机酸及其钙盐均可溶于水*蔗汁中的有机酸愈多，则中和需加入石灰量愈多，形成的可溶性 钙盐也愈多，（危害？）六有色物质（一）天然色素 1脂溶性色素： 2水溶性色素：多元酚类物质的性质特点：在碱性颜色深于酸性条件（pH值对色值的影响）1容易被氧化成醌类物质并发生缩聚反应形成深色大分子物质（糖厂为什么避免抽空现象？）2和铁结合生成深色的配合物配合物相当稳定3高分子多酚类与蛋白质结合使溶液变浊，当蛋白质凝结时一起析出与亚硫酸反应双键加成反应，色泽变浅或消退可逆颜色随pH变化黄酮类结构在高温下分裂成小分子含酚羟基或醌基物质8高分子多酚类物质能与重金属离子结合成不溶性盐（三）生产过程中形成的色素焦糖色素还原糖碱性分解色素类黑精色素铁酚氧化色素等，均溶于水，不能为石灰所沉淀，活性炭和离子交换树脂可 除去亚法生产除去率很低五蔗蜡和蔗脂（一） 蔗脂：脂肪与各种脂溶性色素。

存在于蔗茎内部的细胞组织中（二） 蔗蜡：高级脂肪酸、高级一元醇、蜂醇在于于蔗茎的表面 *不溶于水，有部分能形成乳浊液分散在蔗汁中七非氮有机酸蔗汁中非氮有机酸以草酸、乌头酸为最多草酸能形成钙盐沉淀其它有机酸及其钙盐均可溶于水蔗汁中的有机酸愈多，贝忡和它加入的石灰量愈多，形成的 可溶性钙盐也愈多，思考题1蛋白质凝结有害有利？榨季末期蛋白质除去率较低， 为什么？对制糖生产有什么影响？2 蔗汁中还原糖主要有哪两种？它对制糖生产有何影响？3甘蔗中原有蔗汁颜色并不深，但生产过程中蔗汁和糖浆糖蜜的颜色 要深得多为什么？4美拉德反应对制糖生产有什么影响？5 蔗糖在什么条件会发生转化？对制糖生产有什么影响6在制糖生产过程中，还原糖主要发生什么化学变化？对制糖生产 有什么影响？。