О.А. Пешкумов¹⁾, Л.Ш.Пестряева¹⁾, Ш.В. Садетдинов²⁾

¹⁾Чувашская государственная сельскохозяйственная академия

428003, Чебоксары, Российская Федерация

²⁾Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова

428003,  Чебоксары, Российская Федерация

сахароза, хлорид натрия, водно-солевая система, растворимость, меласса, кристаллизация.

Увеличение количества выпускаемой продукции и улучшение ее качества при производстве сахара является одной из актуальных задач пищевой отрасли, занимающейся переработкой сельскохозяйственной продукции. При производстве сахара образуются водно-солевые системы сахарозы, имеющие в своем составе хлориды, сульфаты и оксалаты щелочных металлов. Минеральные соли влияют на процесс кристаллизации сахара, мелассообразования, что в итоге сказывается на количестве выпускаемой товарной продукции. С целью получения экспериментальных данных, доказывающих влияние хлорида натрия на сахарозу, была построена диаграмма степени растворимости веществ, входящих в состав системы С₁₂H₂₂O₁₁ – NaCl – H₂O при 25 и 50^ºC. Было установлено, что она имеет три ветви кристаллизации, на что указывают лучи Скрейнемакерса, идущие от точек равновесного раствора через соответствующие точки твердого остатка. Первая ветвь, идущая со стороны бинарной системы С₁₂H₂₂O₁₁ – H₂O, указывает на одновременную растворимость сахарозы и хлорида натрия с выделением сахарозы в твердой фазе. Вторая ветвь берет начало с эвтонической точки и соответствует кристаллизации нового конгруэнтно растворимого соединения, имеющего следующий состав: С₁₂H₂₂O₁₁ · NaCl. Третья ветвь характеризует процесс одновременного растворения сахарозы и хлорида натрия с выделением NaCl в твердой фазе.

Была дана количественная оценка изменениям, свидетельствующим о растворимости сахарозы в присутствии хлорида натрия, которая вычислялась по формуле: ∆Р = Р₁ – Р₀ / Р₂, где Р₁ и Р₂ –растворимость сахарозы и хлорида натрия в эвтонических точках, Р₀ – растворимость сахарозы в воде, выраженная числом молей в 100 г раствора. Величина ∆P при температуре 25 и 50^º C равна, соответственно, - 0,0213 и - 0,1094, что свидетельствует об увеличении высаливания сахарозы под влиянием хлорида натрия при повышении температуры. Полученные данные представляют научный и практический интерес, так как результаты исследований могут быть использованы при производстве сахара в целях повышения эффективности технологических операций.

Increasing the number of products and improving its quality in sugar production is one of the urgent tasks of the food industry involved in the processing of agricultural products. In the production of sugar, water-salt sucrose systems are formed, containing chlorides, sulfates and alkali metal oxalates. Mineral salts affect the process of crystallization of sugar, molasses, which ultimately affects the number of manufactured products. In order to obtain experimental data proving the effect of sodium chloride on sucrose, we constructed a diagram of the degree of solubility of the substances that make up the C₁₂H₂₂O₁₁– NaCl – H₂O as system at 25 and 50 ° C. It was found that it has three branches of crystallization, as indicated by the Skranemakers rays coming from the points of the equilibrium solution through the corresponding points of the solid residue. The first branch, coming from the side of the binary С₁₂H₂₂O₁₁ С₁₂ – H₂O, system, indicates the simultaneous solubility of sucrose and sodium chloride with the release of sucrose into the solid phase. The second branch originates from the eutonic point and corresponds to the crystallization of a new congruently soluble compound having the following composition: С₁₂H₂₂O₁₁ – NaCl. The third branch characterizes the process of simultaneous dissolution of sucrose and sodium chloride with the release of NaCl in the solid phase.

A quantitative assessment was given to the changes indicating the solubility of sucrose in the presence of sodium chloride, which was calculated by the formula: ∆Р = Р₁ – Р₀ / Р₂, where Р₁ and Р₂  are the solubility of sucrose and sodium chloride at eutonic points, Р₀ is the solubility of sucrose in water, expressed by the number of moles per 100 g of solution. The ∆P value at 25 and 50ºC is equal to - 0.0213 and -0.1094, respectively, which indicates an increase in sucrose salting out under the influence of sodium chloride with increasing temperature. The obtained data are of scientific and practical interest, as they can be used to improve the efficiency of technological operations in sugar production.

1. Бугаенко, И. Ф. Влияние комплекса несахаров на содержание сахара в мелассе / В. И. Тужилкин, А. И. Бугаенко // Сахарная промышленность. – 1999. – № 1. – С. 23-24.


2. Васильев, В. П. Аналитическая химия. Титриметрические и гравиметрические методы анализа / В. П. Васильев. – М.: Дрофа, 2003. – 368 с.


3. Илларионов, И. Е. Влияние фосфатборатных соединений на противокоррозионную устойчивость углеродистой стали в нейтральных водных средах / И. Е. Илларионов, Ш. В. Садетдинов, И. А. Стрельников // Черные металлы. – 2018. – № 5. – С. 47-53.


4. Илларионов, И. Е. Системы из боратов аммония с некоторыми солями, аминами и амидами: монография / И. Е. Илларионов, Ш. В. Садетдинов, И. В. Фадеев. – Чебоксары: изд-во Чуваш. ун-та им. И. Н. Ульянова, 2019. – 232 с.


5. Половняк, В. К. Растворимость и физико-химические свойства растворов систем МеВО₂ – Ме₂NО₂ (Ме –Li⁺ , Na⁺ , K⁺ ) – Н₂О при 25^°С / В. К. Половняк, Ш. В. Садетдинов, С. В. Житарь // Научно-технический вестник Поволжья. – 2013. – № 6. – С. 22-25.


6. Тужилкин, В. И. Кристаллизация сахара с учётом состава примесей в исходном сырье / В. И. Тужилкин, В. А. Коваленок, А. А. Сохин // Сахар. – 2011. – № 11. – С. 35–38.


7. Тужилкин, В. И. Теоретические аспекты оптимизации кристаллизации сахарозы / В. И. Тужилкин, А. И. Бугаенко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 1999. – № 6. – С. 8-10.


8. Тужилкин, В. И. Уваривание утфелей из сиропов двух концентраций / В. И. Тужилкин, В. А. Коваленок, В. А. Шальнева // Сахар. – 2011. – № 4. – С.1-5.