三种工艺白砂糖致色成分的差异性研究

摘要

白砂糖色值在制糖生产质量控制中居首要地位,各种制糖澄清工艺其主要成本都用在糖品的脱色方面,因此研究产品白砂糖中致色非糖分的含量规律,系统探讨白砂糖中致色非糖分与色值的关系,有重要的现实意义。而白砂糖致色非糖分含量受榨期甘蔗原料、工艺条件、技术装备水平等条件影响,并直接反映在产品白砂糖的质量状况上。本课题针对性地研究亚硫酸法、碳酸法、二步法三种典型澄清方法白砂糖样品的致色成分的差异性,通过产品色值的致因结果,可在制糖生产过程针对色素的具体问题采取相应的措施,指导改进生产过程,对白砂糖质量的提高有重要的促进作用。论文主要研究内容及结果如下:通过收集、测试白砂糖中主要致色成分,找到三种典型澄清方法白砂糖中主要色素残留量的分布规律,比较了主要色素多酚类、铁元素、氨基氮类的差异性及其对色值影响的主次,表征了糖液色素的差异规律。
　　1.对同一榨季亚硫酸法、碳酸法、二步法三种工艺不同时期的白砂糖致色非糖分含量进行分析研究。结果为,不同工艺不同糖厂白砂糖色值(IU)整体上随着所含酚类物、铁、氨基氮含量的增加而呈升高趋势;不同工艺同一色值段白砂糖致色成分含量不同,同一工艺同一色值段不同时期白砂糖样品的致色成分含量各有差异;同一色值段白砂糖致色成分的含量以二步法最低,亚硫酸法最高;亚硫酸法、碳酸法、二步法白砂糖酚类物范围依次为13.71～17.26 mg/kg、11.73～16.38 mg/kg、5.60~10.55 mg/kg,铁含量范围依次为2.17～4.08 mg/kg、1.54～2.18 mg/kg、0.38～1.23 mg/kg,氨基氮含量范围依次为17.17～33.68 mg/kg、14.33～20.75 mg/kg、0.18～2.30 mg/kg。
　　2.对相关糖厂不同色值段白砂糖的致色成分进行了方差分析。结果表明,不论生产工艺及厂家是否相同,不同色值段白砂糖的酚类物含量均值水平都具有高度显著的差异,铁含量均值水平具有高度显著,或者显著差异。碳酸法白砂糖氨基氮均值水平具有显著差异,而亚硫酸法及二步法白砂糖各色值段氨基氮均值水平并无显著差异。因此,确认酚类物和铁是影响三种工艺白砂糖色值水平的主要内在因素。
　　3.对不同工艺白砂糖所含的酚类物、铁、氨基氮进行方差分析。结果表明,不同工艺白砂糖同一致色成分的均值水平具有显著的差异,制糖工艺对白砂糖致色成分和色值具有显著影响;亚硫酸法同一工艺不同糖厂白砂糖所含酚类物及铁的均值水平无显著差异,而氨基氮的均值水平具有显著差异。
　　4.对白砂糖色值与致色非糖分进行回归分析。结果表明,不同工艺及糖厂白砂糖致色成分对色值的影响程度不同,其中各种工艺白砂糖中的酚类物、铁每增加1mg/kg,其对应出厂色值增加的幅度范围依次为5.534～13.058 IU,19.203～64.565 IU;白砂糖出厂色值每增加1 IU,对应本实验白砂糖贮存约12个月后其色值增加的幅度范围为0.604～1.540 IU。
　　5.对各种工艺不同色值段白砂糖进行紫外-可见吸收光谱特性研究。结果表明,亚硫酸法不同糖厂白砂糖样品的光谱图形状具有一致性,二步法与碳酸法白砂糖的光谱图形状具有一致性。三种工艺白砂糖的光谱特性均以酚类物为基础,在230 nm以下有最大吸收峰,在250~275 nm有一中等强度吸收峰,280 nm后亚硫酸法白砂糖光谱曲线吸光度变化幅度较碳酸法及二步法要大;随着白砂糖所含酚类物、铁含量致色成分的增加,白砂糖光谱图吸收强度、吸收峰红移程度随之增强,同一糖厂白砂糖光谱图的吸收峰之间的光密度差随着出厂白砂糖色值的增加而变小,导致420 nm处吸光度增强,最终白砂糖出厂色值较高。

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第一章绪论

1.1白砂糖色值概况

1.2白砂糖色值与致色非糖分的关系

1.3白砂糖致色成分显色机理

1.4白砂糖致色非糖分的检测技术概况

1.5课题研究的意义和内容

第二章 白砂糖致色成分的分布状况

2.1实验材料和仪器

2.2实验方法

2.3结果与分析

2.4 本章小结

第三章 白砂糖主要致色成分的差异性研究

3.1实验材料和仪器

3.2实验方法

3.3结果与分析

3.4 本章小结

第四章 白砂糖色值与致色成分的回归分析

4.1实验材料和仪器

4.2实验方法

4.3结果与分析

4.4本章小结

第五章 白砂糖产品紫外-可见吸收光谱特性研究

5.1实验材料和仪器

5.2 实验结果与分析

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2创新点

6.3展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文