Моносахариды, получаемые из крахмала с помощью ферментативного или кислотного разложения, ферментного переноса и связывания, олигосахариды и их производные называются «крахмальным сахаром». В таблице ниже объединены все виды крахмального сахара:
| Продукты | Концентрация, % | ||
| Глюкоза | Кристаллическая глюкоза | DE | 99,5 — 100 |
| Переработанная глюкоза | DE | 97 — 98 | |
| Жидкая глюкоза | DE | 55 — 70 | |
| Крахмальная патока | Кислотно осахаренная патока | DE | 30 — 60 |
| Ферментативно осахаренная патока | DE | 40 — 50 | |
| Порошковая патока | DE | 15 — 40 | |
| Солод | DE | 40 — 50 | |
| Мальтоза | Кристаллическая мальтоза | по мальтозе | 99 — 100 |
| Порошковая мальтоза | по мальтозе | 90 — 95 | |
| Мальтозная патока | по мальтозе | 65 — 80 | |
| Изомеризованный сахар | Глюкозо-фруктозный сироп | по фруктозе | <50% |
| Фруктозо-глюкозный сироп | по фруктозе | >50% |
Примеси крахмального сахара можно разделить на две группы: первичные – из крахмала и добавок; вторичные – появившиеся в процессе производства. Первичные примеси варьируются по качеству и количеству: зола, красители, протеины, жирные кислоты, жиры, танины. Ферменты являются основным источником загрязнений, негативно влияющих на качество конечного продукта.
Переработка крахмального сахара
Несмотря на большое количество видов крахмального сахара и примесей в сахарных сиропах, процесс обработки почти всегда носит один характер. Очень важно удалить все примеси на подготовительном этапе, например, фильтрацией и активированным углем. Если крахмальный сахар будет содержать включения, которые невозможно удалить при деминерализации и обесцвечивании, эффективность работы ионообменных смол существенно снизится.
1) Фильтрация
Осадки, образованные при нейтрализации, удаляются при помощи фильтр-прессов, песочных фильтров или микрофильтров.
2) Очистка активированным углем
Полимерные органические включения могут быть удалены порошковым или гранулированным активированным углем. Фильтры с активированным углем успешно справляются с красителями, протеинами, жирными кислотами, органическими кислотами, гидроксиметилфурфуролом и коллоидными частицами. Однако, красители не всегда можно удалить углем, в таком случае требуется очистка ионообменными смолами.
3) Очистка ионообменными смолами
Очистка ионообменными смолами происходит по одной из следующих схем, выбор производится в зависимости от характеристик сиропа, примесей и требуемого качества конечного продукта:
- Двухступенчатая фильтрация: сильнокислотный катионит + слабоосновный анионит (2B2T);
- ФСД (Mixed Bed): сильнокислотный катионит + сильноосновный анионит (MB);
- Комбинированная схема: двухступенчатая + ФСД (2B2T+MB);
- Тандемная схема варианта 1: (4B4T).
Большая часть примесей удаляется сначала 2х-ступенчатой схемой 2B2T, затем проводится финишная очистка. Первая 2B2T включает катиониты: DIAION SK1B или RELITE RPS; и аниониты: DIAION WA30 или RELITE RAM1. Регенерация применяется противоточная, что обеспечивает высокую чистоту и эффективность процесса. Электропроводность жидкого сахара равняется 0,1-0,2 мСм/м при 25 oC . Жизнь ионообменных смол составляет 300-400 циклов, поскольку они постепенно загрязняются остаточными примесями.
В отличие от водоподготовки, обработка сиропов требует специальных мер, предотвращающих загрязнение ионитов ферментами, протеинами и микроорганизмами.
При хроматографическом разделении для получения фруктозного сиропа фракции обрабатываются в системах смешанного действия, поскольку концентрация примесей достаточно низкая, как и показатель вязкости сиропа.
Для обработки крахмальных сиропов очень важно правильно подобрать ионообменные смолы. Среди катионитов прекрасно проявляет себя DIAION SK1B. Из анионитов рекомендуется применять слабоосновные или сильноосновные II-типа, поскольку глюкоза склонна разрушаться в щелочной среде. Глюкоза распадается с образованием органических кислот или красителей и частично изомеризуется в фруктозу. Сильноосновные аниониты II-типа легко загрязняются органическими включениями, что негативно сказывается на функциях деминерализации и обесцвечивания. Для обработки подходят аниониты: DIAION PA406 и PA408, а также DIAION WA10 и WA30.