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蔗糖加工过程中色值及液体糖总糖分的测定研究

作　者: 吴小员
导　师: 黄立新
学　校: 华南理工大学
专　业: 食品工程
关键词: 液体糖 白砂糖 总糖分 色值 煮糖 线性回归
分类号: TS244
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文以甘蔗糖厂为实验基地，以蔗糖及其产品为研究对象，研究进行了液体糖的干固物浓度、白砂糖色值的测定，以及液体糖中还原糖对其总糖分测定的影响等方面的工作，并测定建立了精制糖煮糖中间物料在紫外可见波段的吸光度值与最后产品色值之间的数学模型。主要的研究内容和结果如下：1.对液体糖干固物浓度测定研究，结果显示：使用折光法测定液体糖的干固物浓度结果总体上比使用真空干燥法大，且在浓度较小的情况下，差值更大，同浓度下三种液体糖的这一差值为：糖浆＞甲蜜＞乙蜜。在干固物浓度高于30%时，这一差值减小至可忽略不计，说明在测定干固物浓度高于30%的液体糖时，可以使用折光法测定，其误差可忽略不计，而干固物浓度比较小的液体糖在使用折光法测定干固物浓度的时候则需要考虑其误差，需加以校正或选择干燥法测定。2.对液体糖中还原糖含量对总糖分测定的影响研究，结果显示：在QB/T4093-2010中测定液体糖的总糖分时，液体糖中存在的果糖、葡萄糖等的还原糖、转化糖，会对使用一次旋光法测定蔗糖分的产生影响。葡萄糖的存在使得蔗糖分的测定值比实际值大，F42、F55的果葡糖浆的存在使得蔗糖分的测定值比实际值小，并且都随着它们含量的增加，这种影响都逐渐增大。对于蔗糖转化糖，其对旋光法蔗糖分的测定值的影响校正的关系式为y=0.393x-0.100，并且经过验证，经此关系式校正后，样品液体糖的总糖分可以达到QB/T4093-2010《液体糖》中对液体糖产品中总糖分≥99.5%的要求。3.对白砂糖色值测定研究，结果显示：二级、一级、优级及精制白砂糖糖的“色值”均随糖液的pH值增大而升高，且前三者均呈现较为明显的指数关系，依次为y=5.996e0.4955x，y=1.154e0.6528x及y=8.9288e0.2859x，精制白砂糖为pH每增大0.1，“色值”大概升高0.6。对于二级、一级及优级白砂糖，由于“色值”与pH值的关系模型相关性比较好，故可考虑使用在非缓冲体系下色值的测定中。对精制及优级两种白砂糖的色值与其40%（w/w）浓度糖液在220nm、240nm、260nm、280nm及300nm五个波长处的吸光值进行线性回归模拟分析，得出相关性最好的模型为：C=60.334A220+16.657A240-69.062A260-20.220A280+47.662A300-50.207，R=0.965，预测实验得出其预测精度及鲁棒性均很好。4.对精制白砂糖产品色值与煮糖中间物料在紫外可见波段的吸光值的关系研究，结果显示：使用一元线性回归的方法得到的煮糖三个阶段中相关性最好的模型及混合模型依次为：C1=70.47A300+9.12，R=0.813；C2=32.70A280+11.65，R=0.962；C3=39.16A280+3.18，R=0.912；C4=1.09-0.17C1+1.13C2，R=0.965，使用这些模型对产品色值进行预测，预测精度混合模型精度最好。同理，使用多元线性回归的方法得到的三个阶段及混合的模型依次为：C1=5.74+119.12A220-204.34A240-189.31A260+286.89A280-73.10A300+171.89A400，R=0.854；C2=8.28+33.15A220-83.29A240+79.38A260-30.93A280+34.12A300-9.29A400R=0.981；C3=-15.56+103.31A220-271.99A240+160.01A260-26.50A280+49.25A300+73.99A400，R=0.912；C4=-1.20+0.16C1+0.89C2，R=0.984，预测结果显示精度最好的模型也是混合模型。最后使用逐步回归分析的方法，模型依次为：C1=70.47A300+9.12，R=0.813；C2=12.60A220+12.49A300+12.35，R=0.970；C3=39.16A300+3.18，R=0.912；C4=-0.42+0.05C1+0.96C2，R=0.970精度最好依然为混合模型。综合比较三种方法得出的结果，虽然各种方法的混合模型的相关性及预测精度均是最好的，但是由于混合模型涉及的数据量比较大，使用该模型进行预测工作量也是最大的，兼顾模型的计算量，相关性大小及预测精度几个因素，最合适的模型为SRA方法的中间阶段的模型C=12.60A220+12.49A300+12.35，可以考虑用于实际生产过程中。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-14
第一章 绪论  14-25
  1.1 蔗糖概述  14-19
    1.1.1 蔗糖产品的种类  15-16
    1.1.2 蔗糖的应用  16-18
    1.1.3 蔗糖工业发展现状  18-19
  1.2 蔗糖生产  19-21
    1.2.1 提汁工段  19
    1.2.2 澄清工段  19-20
    1.2.3 蒸发工段  20
    1.2.4 煮炼工段  20-21
  1.3 蔗糖的颜色  21-23
    1.3.1 糖品中的色素  21-22
    1.3.2 蔗糖的色值  22-23
  1.4 本课题的研究意义和主要研究内容  23-25
    1.4.1 课题的研究意义  23-24
    1.4.2 课题主要的研究内容  24-25
第二章 液体糖干固物浓度测定研究  25-30
  2.1 引言  25
  2.2 实验材料、仪器及试剂  25-26
    2.2.1 实验材料  25
    2.2.2 主要仪器与设备  25-26
    2.2.3 主要试剂  26
  2.3 实验方法  26
    2.3.1 糖浆、甲蜜、乙蜜的干固物浓度的真空干燥法测定  26
    2.3.2 糖浆、甲蜜、乙蜜的干固物浓度的折光法测定  26
  2.4 实验结果与讨论  26-28
    2.4.1 真空干燥法和折光法测定糖浆、甲蜜、乙蜜的干固物浓度比较  26-28
  2.5 本章小结  28-30
第三章 液体糖总糖分测定研究  30-42
  3.1 引言  30-31
  3.2 实验材料、仪器及试剂  31-32
    3.2.1 实验材料  31
    3.2.2 主要仪器与设备  31
    3.2.3 主要试剂  31-32
  3.3 实验方法  32
    3.3.1 精制白砂糖成分的测定  32
    3.3.2 果葡糖浆组分的测定  32
    3.3.3 还原糖对样品旋光法蔗糖分的测定影响  32
    3.3.4 验证试验  32
  3.4 实验结果与讨论  32-40
    3.4.1 精制白砂糖各种成分的测定  32-33
    3.4.2 果葡糖浆各组分含量测定  33-35
    3.4.3 葡萄糖对样品旋光法蔗糖分的测定影响  35-36
    3.4.4 F55 果葡糖浆对样品旋光法蔗糖分的测定影响  36-37
    3.4.5 F42 果葡糖浆对样品旋光法蔗糖分的测定影响  37-39
    3.4.6 验证试验  39-40
  3.5 本章小结  40-42
第四章 白砂糖色值测定研究  42-53
  4.1 引言  42
  4.2 实验材料、仪器与试剂  42-43
    4.2.1 实验材料  42-43
    4.2.2 主要仪器与设备  43
    4.2.3 主要试剂  43
  4.3 实验方法  43-44
    4.3.1 白砂糖色值的测定  43
    4.3.2 不同 pH 值下白砂糖“色值”的测定  43-44
    4.3.3 一定浓度的白砂糖溶液紫外可见吸光度值与白砂糖色值的关系  44
  4.4 结果与讨论  44-52
    4.4.1 pH 值对二级白砂糖色值测定的影响结果  44-45
    4.4.2 pH 值对一级白砂糖色值测定的影响结果  45-46
    4.4.3 pH 值对优级白砂糖色值测定的影响结果  46-47
    4.4.4 pH 值对精制糖色值测定的影响结果  47-48
    4.4.5 40%浓度的白砂糖溶液紫外吸光度值与其色值的关系结果  48-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章 白砂糖色值与煮糖中间物料在紫外可见波段的吸光值的关系研究  53-69
  5.1 引言  53
  5.2 实验材料、仪器及试剂  53-54
    5.2.1 实验材料  53
    5.2.2 主要仪器与设备  53-54
    5.2.3 主要试剂  54
  5.3 实验方法  54
    5.3.1 原料采集  54
    5.3.2 煮糖中间物料紫外可见吸光度曲线的测定  54
    5.3.3 最终产品色值的测定  54
  5.4 结果与讨论  54-67
    5.4.1 煮糖中间物料紫外可见吸光度曲线  54-56
    5.4.2 一元线性回归（ULR）模型  56-62
    5.4.3 多元线性回归（MLR）模型  62-63
    5.4.4 逐步回归分析（SRA）模型  63-65
    5.4.5 模型控制  65-67
  5.5 本章小结  67-69
结论与展望  69-73
参考文献  73-77
攻读硕士学位期间取得的研究成果  77-78
致谢  78-79
附件  79

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 制糖工业 > 制糖工艺
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