Анотації

Руденко В.М. Утворення забарвлених речовин у цукровому виробництві та розробка методів його інгібування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.05 – технологія цукристих речовин. – Український державний університет харчових технологій, Київ, 1999.

   В дисертації розглянуті питання встановлення закономірностей перебігу реакції побуріння, яка призводить до утворення забарвлених речовин в технологічних умовах цукрового виробництва і визначення природи впливу реагентів (нуклеофілів, окисників) на процес утворення забарвлення. Визначено послідовність перетворень на ранніх стадіях реакції розкладу D-глюкози. Отримані дані про характер впливу природи і будови реагентів на утворення забарвлених речовин. Доказана здатність аміновмісних сполук реагувати із сформованими забарвленими речовинами (продуктами лужного розкладу редукуючих сахарів, карамелями), що показало помилковість сучасної концепції класифікації забарвлених речовин цукрового виробництва щодо утворення групи безазотних забарвлених речовин. Визначено характер впливу окисників на проміжні сполуки і забарвлені речовини. Встановлений сильний окиснювальний ефект суміші хлорного вапна та повітря, як інгібітору реакції побуріння. Розроблені ефективні способи інгібування процесу утворення забарвлених речовин та зниження забарвлення напівпродуктів цукрового виробництва. Здійснено впровадження у виробництво методу інгібування реакції побуріння, приводяться дані його ефективності.
   Ключеві слова: реакція побуріння, модельна система, моносахариди, аміновмісні сполуки, параметри реакції, нуклеофільні реагенти, проміжні сполуки, забарвлені речовини, окисники, інгібітори, УФ-спектроскопія, КР-спектроскопія. 

Руденко В.Н. Образование окрашенных веществ в сахарном производстве и разработка способов его ингибирования. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.18.05 – технология сахаристых веществ. - Украинский государственный университет пищевых технологий, Киев, 1999.

Rudenko V.M. The formation of the colour compounds in the Sugar production and elaboration of inhibitory methods for this process. – Manuscript.

Thesis for a doctor’s degree by speciality 0.5.18.05 – technology of saccharine substances. – Ukrainian State University of Food Technologies, Kyiv, 1999.

   In the dissertation there is considered the questions of establishment of regularity in the course of browning reaction, which results in colour formation in technological conditions of sugar Industry. Systematic examination on the chemism of D-glucose transformation both in water solution and amino carbonyl reaction is executed. D-Gluco-se transformations on the early stages of decomposition reaction in pH range 1,0-13,0 was found to have similar sequence. Mutarotation reaction was shown to be the first stage in this sequence, because it provides existence of reactive acyclic forms (oxycarbonyl and enediol) of reducing sugars. RAMAN-spectroscopy has been employed in the detection of the carbonyl and enediol absorption bands. Changes in the intensity of these bands allowed the monitoring of the concentration of the open forms both of D-glucose and D-fructose at different temperatures and pHs. Hydroxyl- ions catalyse the mutarotation reaction of reducing sugars, but high concentrations promote isomerizations, b -elimination and decomposition reactions. Temperature renders stronger influence on the equilibrium concentration of open forms of reducing sugars compared with effect of acid or base catalysis. The concentration of the open forms was observed to increase due to the presence of amino acid. Reactions of acid formation are predominant on the next stages of D-glucose decomposition reaction in particular in alkali solutions. Then intensive formation of unsaturated ozones (λ 225 nm) and (di)carbonyl containing intermediates has place in further conversion of D-glucose. Reactive unsaturated ozones are exposed to transformation readily that is why they are monitored in slightly alkaline and acid medium only. The further conversion of the key intermediates of early stages depends on the OH- and H+ concentrations to a considerable extent.
   By UV-spectroscopy there is demonstrated that in amino carbonyl reaction amino acid joins in double bond of unsaturated ozones (λ 215-225 nm) at the low temperatures (up to 15° C). That is why absorption band of unsaturated carbonyl containing intermediates (l 225 nm) is not observed in model system D-glucose/glycine. Amino acid takes part in addition reaction on the final stage after polymer formation as well.
   Depending on the electronic nature and structure amino compounds are capable to react with intermediates and (1) turn readily the latter into the colour compounds or (2) remove reactive intermediates from further transformation and lower colour formation reaction. The influence of OH- and H+ concentration on the run of the early and final stages of amino carbonyl reaction has been studied by UV-spectroscopy. There were determinate the areas of pHs in which certain processes occur.
   There is showed that nucleophilness of reagent exercises considerable influence on the early stages run of amino carbonyl reaction. Character of effect of sulphur containing substances as a competitors of amino acid in nucleophilic addition to D-glucose carbonyl group on the early stages of amino carbonyl reaction is elucidated. There is stated that thioglycolic acid reacts actively with the key intermediates of amino carbonyl reaction and it slows down their further transformation into coloured substances.
   There is demonstrated that amino acids are ability to react with unsaturated structure fragments of final coloured compounds (“products of alkaline decomposition of reducing substances”, caramels). This puts on doubt modern conception of colour compounds classification about the formation nitrogen-free colour compounds in condition of sugar production. Consequently the problem of working out another approach to colour compounds classification is arise. Molecular mass of colour compounds is quite likely to be the basic for such classification.
   By spectroscopy and chromatographic study there is achieved that oxidising agents have an influence on all stages of D-glucose decomposition both in alkaline solutions and amino carbonyl reaction. They destroy double bonds in (1) enediol intermediates of mutarotation reaction, (2) unsaturated ozones and enediol forms of (di)carbonyl intermediates of the early stages, (3) and chromophore structure fragments of final coloured compounds. This yields a considerable inhibitory effect and the decrease in colour. Oxygen and air oxygen was detected to display appreciable oxidising effect. The latter depends on initial pH value. There is established strong oxidising effect of mixture chloride of lime and air as inhibitor of browning reaction. There is worked out effective methods both inhibition of colour formation and the decrease in colour of sugar industry semiproduct. Industrial utility of inhibitory method of browning reaction is realised. Data of its efficiency is given.
   Keywords: browning reaction, model system, monosaccharides, amino containing compounds, reaction parameters, nucleophilic reagents, intermediates, oxidising agent, inhibitors, UV-spectroscopy, RAMAN- spectroscopy.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Утворення забарвлених речовин у цукровому виробництві та розробка методів його інгібування