9. График помадообразования. Определение коэффициента пересыщения сахарозы. Вычисление твердой и жидкой фазы.

Рецептурную смесь помады можно представить следующим уравнением: G_сах+G_паток+G_воды=G₁, где G_c,п,в – масса сахара, патоки, воды в первоначальной смеси. Сахар растворяется в патоке и воде. С учетом содержания CВ: G_сах*а_сах+G_паток*а_паток+G_воды*а_воды+(1-а_n)* G_n=G₁*а₁ Разделим на массу смеси G₁, с учетом что а_сах=1 тогда G_сах/G₁+G_паток*а_паток/G₁+G_воды/G₁+(1-а_nат)*G_nат/G₁=G₁/ G₁

(G_сах/G₁)*100 + (G_паток*а_паток/G₁)*100+(G_воды/G₁)*100+[(1-а_nат)*G_nат/G₁]*100= =100

где С – доля сахара, Р_z – доля растворителя в смеси,

Маршалкин ввел z – коэффициент состава растворителя, т.е. это отношение CВ патоки к массе воды. Экспериментально Маршалкин определил растворимость сахара в различных растворителях: z=0,1 т.е. 10 г CВ патоки в 100 г смеси. Коэффициент определяется при различных температурах. Растворимость сахарозы в чистом растворителе < 1.

Растворимость сахарозы при 0ºС – 64,7%; 20ºС – 67,4%; 40ºС – 70,3%; 100ºС – 80,3%.

(.) 1. Рецептурная смесь 72% при 20 ºC, пусть z₁ = 0,2 т.е. при нагревании z = 0,2. При пересечении с z = 0,2 весь сахар растворяется. Далее при повышении t происходит уваривание. Коэффициент уваривания , если нет патоки К=

(.) 3. – все кристаллы растворяются. Пусть К=0,1. При достижении кривой К=0,1 смесь занимает (.) 4. Кипение прекращается при достижении определенного количества CВ (90-92%). Изменяется коэффициент состава растворителя (меняется количество )

. Пусть z₂ = 0.4, отрезок 4 – 5 уваривание массы. 5 – 6 охлаждение сиропа в воронке помадовзбивальной машины, ненасыщенный сироп.

(.) – насыщенный; 6 – 7 пересыщенный. После (.) 7 образуются кристаллы в памадовзбивальной машине. Смесь охлаждается примерно до 90 – 70ºC. Образование кристаллав начинается на линии растворимости данной смеси. (.)7 – раствор на сетке помадовсбивальной машины. Чем быстрее идет охлаждение, тем меньше кристаллы твердой фазы. 6 (.) 7 можно графически определить количество тв. фазы:

Если тепло отводится избыточно, то процесс идет по кривой 7 – 8^!. Если недостаточно то по 7 – 8^!! Т.е в данном случае твердой фазы меньше.

Маршалкиным был предложен грацыгдля определения размеров кристаллов. Он показывает зависимость коэффициента состава растворителяи коэффициента пересыщения. . Взависимости от z при определенном α получают различный размер кристаллов.

Для пересыщенных растворов α>1

Для насыщенных α=1

Для ненасыщенных α<1

У нас есть (.)1, которая характеризуется коэффициентом состава растворителя z=0.2. Данную смесь начинаем нагревать чтобы весь сахар растворился. Нагревая смесь в т.3 мы получаем насыщенный раствор (при пересыщении с z=0,2 мы получаем насыщенный раствор). В этой точке нет кристаллов сахара. Выше т.3 раствор становится ненасыщенным. Продолжаем нагревать раствор. В т.4 раствор начинает кипеть и процесс уваривания идет по кривой К=0,1. Когда достигается нужное количество CВ т.5 (CВ=90% при этом изменился коэффициент состава растворителя z=0,5) мы начинаем охлаждать. При охлаждении в т. 6 (пересечение с z=0.5) сироп становится насыщенным т.е. проходит сетку помадовсбивальной машины. Затем попадает в саму машину т.7 при определенной температуре, попадая в лабильную зону, где возможна прекристаллизация сахарозы.