Технология производства сорбита

НОУ ВПО ЦЕНТРСОЮЗА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра технологии пищевых производств и оборудования

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему: «Технология  производства сорбита»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                         Выполнил: Кузьмин Р. Н.

                                                                                       Проверил: Пилипова Ю. В.

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск 2012

Содержание:

 

1. Определение, формула сорбита

 

2. Источники получения  сорбита

 

3. История применения  и перспективы использования  сорбита

 

4. Технология получения  сорбита

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Определени, формула сорбита

 

 

Сорби́т (сорбито́л), также известный  как глюци́т — шестиатомный спирт, обладающий сладким вкусом. Получают путём гидрирования глюкозы с заменой альдегидной группы на гидроксильную. Используется в производстве аскорбиновой кислоты. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки как E420.

 

 

Химическая  формула сорбита: C6H14O6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Источники  получения сорбита

 

В промышленности сорбит получают каталитическим  гидрированием  или электрохимическим восстановлением D-глюкозы.

 

Для выделения и идентификации  сорбита можно использовать его  гексаацетат (т. пл. 101-102 °С), а также ди-О-бензилиденовое производное (т. пл. 162°С), которое образуется при обработке сорбита бензальдегидом и концентрированной соляной кислотой.

 

Сорбит-заменитель сахара в диете больных диабетом и исходное в-во для промышленного синтеза аскорбиновой кислоты (витамина С). Кислотной обработкой сорбит получают 1,4-ангидро-D-сорбит (1,4-сорбитан), частичное ацилирование которого высшими жирными кислотами и алкилирование этиленоксидом приводит к эмульгаторам и диспергирующим агентам.   Натуральными промышленными источниками сорбита служит кукуруза, либо тапиока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.История применения  и перспективы использования  сорбита

 

 

Естественный сахарозаменитель Сорбит обладает массой полезных свойств. Поскольку данное вещество не является углеводом и, как следствие, не оказывает практически никакого влияния на уровень глюкозы в крови, применение Сорбита целесообразно, в первую очередь, для людей, страдающих таким недугом, как сахарный диабет.

 

Кроме того, этот заменитель сахара отлично растворяется в воде и не реагирует на повышение температуры, благодаря чему применение Сорбита очень широко не только в рационе диабетиков, но и в домашней диетической кулинарии. Данное вещество способно полностью заменить сахар в напитках (кофе, чаях, киселях, компотах и соках), кондитерских изделиях и выпечке, вареньях, джемах и многих других диетических десертах, которые подойдут для питания не только диабетика, но и полностью здорового человека.

 

К использованию Сорбита довольно часто прибегают люди, страдающие лишним весом, а также спортсмены. Применение данного вещества рекомендуется также при желудочных, сердечно-сосудистых, стоматологических и аллергических заболеваниях.

 

Однако следует помнить, что  Сорбит в случае передозировки может оказывать на организм негативное действие. В частности, при употреблении за сутки более 30-50 грамм данного вещества, у человека может начаться тошнота, рвота и диарея, а в редких случаях возможно возникновение серьезных аллергических реакций. Единственным противопоказанием к применению Сорбита является индивидуальная его непереносимость, но в любом случае, прежде чем ввести в рацион это вещество, необходимо проконсультироваться у специалиста.

Под очищением печени понимается процесс, в результате которого происходит расширение печеночных протоков и выведение желчи в усиленном режиме. Это позволяет снять спазм, устранить застой и улучшить кровообращение в печени. Существует много разных способов, но наиболее безопасным и эффективным является применение сорбита при очищении печени. Но даже при использовании этого метода надо соблюдать все правила, чтобы не навредить себе. Также в день лечения желательно не покидать дом, так как сорбит оказывает слабительный эффект совершенно неожиданно.

 

 

 

Показано, что содержание сорбита, глюкозы и фруктозы в тканях периферической нервной системы повышается при гипергликемии. Другие авторы установили, что у больных диабетом с почечной недостаточностью уровень сорбита и маннита в сыворотке крови повышен. Кроме того, ряд авторов обнаружили у больных диабетом повышение экскреции с мочой сорбита, галактита и маннита, что коррелировало со степенью глюкозурии.

 

В связи со сложившимися представлениями  о роли сорбитолового шунта в  развитии осложнений диабета, возникли опасе­ния применения субстратов полиолового пути обмена Сахаров, в особенности сорбита и фруктозы. При этом высказывалось мнение, что опасен сорбит, образующийся эндогенно, а введенный продукт хорошо усваивается организмом и не опасен. В то же время имеются сообщения, заставляющие отнестись с осторожностью к этому утверждению. Так, при скармливании крысам пищи, содержащей 30 % сорбита, через 40 дней в их печени наблюдалось снижение активности сорбитолдегидрогеназы на 50 %. При этом отмечалось усиление синтеза гликогена на фоне угнетения гликолиза и активности полиолового пути.

 

В других исследованиях при введении крысам сорбита, меченного радиоактивным  изотопом, в ежедневной дозе 100 мг наблюдалось  значительное повышение его концентрации в хрусталиках глаза. Одновременно обнаруживалось также по­вышение содержания глюкозы и фруктозы, что свидетельствует о возможности их образования из сорбитола (E. Loten и соавт., 1966). Однако на основании этих данных окончательные выводы делать преждевременно, так как в описанных случаях применялись высокие дозы сорбита. Необходимо учитывать их при составлении диеты и не рекомендовать больным прием этого заменителя длительное время. Показано, что прием сорбита в дозе 100 г вызывает у здоровых людей незначительное повышение гликемии, а прием 25 г 3 раза в день не приводил к существенным изменениям этого показателя (Л.Г. Шерман, 1967; А.Н. Карамышев, 1972).

 

Было установлено, что сорбит обладает целым рядом положительных свойств. Доказано, что у больных диабетом он усва­ивается лучше, чем глюкоза, так как, превращаясь во фруктозу, не требует для этого инсулина и способствует накоплению гликогена в печени (но не мышечной ткани). Кроме того, он обладает антикетогенным действием, что представляет практический интерес в связи со склонностью больных сахарным диабетом к кетоацидозу. По данным некоторых авторов, внутривенное введение ксилита и сорбита детям при лечении кетонемии не требовало увеличения дозы инсулина, в то время как применение обычных углеводов сопровождалось ее повышением.

 

Сорбит благоприятно влияет на деятельность желудочно-кишечного  тракта, стимулирует выделение желудочного  сока и обладает желчегонной активностью. Последнее свойство также имеет  определенное значение при назначении сорбита боль­ным сахарным диабетом, так как при этом заболевании в некоторых случаях наблюдается тенденция к атонии желчных пу­тей (П.Н. Майструк, Я.Л. Германюк, 1983). Улучшение оттока желчи, устранение ее застоя значительно облегчает состояние больного. Сорбит с успехом применяли при острых и хронических заболеваниях печени. При его употреблении отмечается значительное улучшение уже на 2-3-й день. Исчезают или уменьшаются боли, чувство давления в правом подреберье, го­речь во рту, тошнота, нормализуется стул, улучшаются аппетит, сон. Разработаны рекомендации приема сорбита при хро­ническом запоре. Как желчегонное и послабляющее средство его следует принимать до еды или через 1-2 ч после нее по 5-10 г 2-3 раза в день. Обычно максимальная доза в сутки составляет 20-30 г. Если начинается понос, нужно уменьшить либо дозу сорбита, принимаемую в один раз, либо число приемов. Иногда предпочитают принимать сорбит в растворенном виде (50 г пищевого сорбита растворяют в 0,5 л воды). В стакане такого раствора будет находиться 20 г пищевого сорбита. Принимать его можно по 1/4-1/2 стакана 2-3 раза в день. Готовить его лучше не больше чем на 2 дня. В результате многократного применения сорбита установлено, что у больного человека имеется слабительный порог, который индивидуален у каждого. Так, у многих лиц доза 7-10 г вызывала послабляющий эффект, в то время как другие не реагировали на дозу в 50 г (П.Ф. Крышень, Ю.И. Рафес, 1979). Необходимо отметить, что желчегонные и послабляющие свойства у сорбита выражены в меньшей степени, чем у ксилита.

 

Сорбит нашел применение при диагностических исследованиях, в частности для определения  функции опорожнения желчного пузыря (Т.А. Куклина, 1967; В.В. Китаев, 1968). Обычно с этой целью используют в качестве раздражителей различные вещества: яичный желток, оливковое масло, сернокислую магнезию и др. Они раздражают слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, вызывают повышение секреции гормона холецистокинина, который расслабляет сфинктер Од-ди и сокращает желчный пузырь. Сорбит использовали в бариево-сорбитной смеси при рентгенологическом исследовании желудочно-кишечного тракта для ускорения перистальтики и прохождения рентгеноконтрастного вещества, что значительно сокращало время процедуры. Сорбит также применяли с целью проведения слепого зондирования. При этом продемон­стрированы его преимущества перед сернокислой магнезией (Ю.И. Рафес, 1968).

 

Интересно свойство сорбита  уменьшать потребность организма в витаминах группы В, что, вероятно, связано с повыше­нием их синтеза в кишечнике вследствие изменения бактериальной флоры (К. Okuda, 1961).

 

Так как сорбит не всасывается  почечными канальцами и во время  кругооборота в организме "забирает" воду из межкле­точных пространств, то благодаря осмотическому действию проявляет диуретический эффект (A. Leimdorter, 1954), который может быть использован для обезвоживания и дезинтоксикации при отеке легких, остром серозном плеврите, уремии. Противоотечное действие сорбита было использовано и в глазной практике у больных глаукомой, так как отмечено, что при внутривенном введении препарата наблюдается снижение внутриглазного давления.

 

Многократное клиническое  применение сорбита выявило также  целый ряд его недостатков. Так, длительное употребление в больших количествах может в редких случаях вызвать тошноту, вздутие живота, изжогу, легкое головокружение и даже появление сыпи. В таких случаях следует отказаться от его использования.

 

К недостаткам сорбита  как сахарозаменителя относятся его более низкая сладость по сравнению с сахарозой и специфи­ческий "металлический" привкус. При замене сахара, чтобы сохранить сладость, сорбит необходимо добавлять в двойном количестве, что приводит к увеличению калорийности. У больных сахарным диабетом после применения сорбита иногда наблюдается повышение уровня молочной кислоты в крови, а при средней и тяжелой формах этого заболевания — значи­тельное повышение глюкозы крови. При рекомендуемом добавлении сорбита в пищу в количестве 30 г его энергетическая ценность составляет 120 ккал, что необходимо учитывать при расчете суточной калорийности пищевого рациона.

 

Пищевой сорбит находит  применение в кондитерской промышленности. Его используют вместо сахара в печенье, вафлях и других продуктах, предназначенных для больных сахарным диабетом. Высокая гигроскопичность сорбита, его способность удерживать воду очень ценна в кондитерском производстве для сохранения свежести изделий. Конфеты, помадки, мармелад, к которым добавлено 5-15 % сорбита, практически не высыхают. Благодаря свойству задерживать воду сорбит является прекрасным стабилизатором влажности в продуктах питания при разных климатических условиях в течение дли­тельного времени. Особое значение в этом отношении приобрел жидкий сиропообразный раствор сорбита, который не те­ряет свойств при варке, улучшая качество и стабилизируя концентрацию фруктовых соков, конфет, варенья.

 

При употреблении сорбита  и содержащих его кондитерских изделий  следует учитывать содержание в  них муки, жиров и других добавок, которые могут повлиять на гликемический профиль и калорийность диеты. Считается, что применение сорбита может быть длительным, однако целесообразно делать месячные перерывы через каждые 3-4 мес после его употребления. Желательно чередовать прием сорбита с другими некалорийными сахарозаменителями.

 

 

 

 

4.Технология  получения сорбита

 

Известно получение  сорбита из глюкозы путем гидрирования последней водородом в присутствии  никелево-алюминиевого катализатора под  давлением при температуре выше 100. Изобретение имеет целью повышение выхода кристаллического сорбита путем применения катализатора, приготовленного по способу, описанному в авторском свидетельстве Юо 38127, согласно которому сплав алюминия с никелем обрабатывают едкой щелочью и затем промывают водой. Для получения сорбита применяют как медицинскую, так и пищевую глюкозу. Процесс получения сорбита производится следующим образом.

 

 Приготовленный из глюкозы водный, без добавления этилового или метилового спирта, раствор должен быть обесцвечен активированным углем. Раствор глюкозы приготовляют концентрацией от 60 до 70в и доводят концентрированным раствором едкой извести до рН 8, 2 до 8, 4.

 

 Была установлена  возможность проводить гидрирование 70-процентного раствора глюкозы,  причем при концентрированных растворах катализатор находится во взвешенном состоянии, что обеспечивает максимальную поверхность соприкосновения трех фаз: твердой (катализатора), жидкой (раствор глюкозы) и газообразной (водорода).

 

 Процесс гидрирования  проводят в автоклаве с мешалкой, с целью достижения максимального соприкосновения указанных трех фаз. В силу того, что применяемый катализатор довольно тяжел, целесообразно вести процесс в горизонтальном автоклаве с наименьшей высотой, Водород подают в автоклав  и давление в автоклаве доводят до 60-80 атмосфер, после чего в рубашку автоклава подают пар (за счет чего температура поднимается до 100 -120С).

 

 При достижении в автоклаве температуры 80 - 90 С начинается процесс гидрирования,

 

Начало процесса определяется по снижению давления на манометре, при спаде давления до 15 - 20 атм., в автоклав снова подают водород. Процесс гидрирования продолжается от 45 до 80 мигнут, в течение этого времени берется проба для определения по Бертрану процентного содержания сорбита, По окончании гидрирования раствор сорбита сливают н загружают новую порцию раствора глюкозы с добавкой свежеприготовленного катализатора. После 8 - 10 оборотов автоклава раствор выгружают вместе с катализатором, . отфильтровывают от последнего. Катализатор идет па оживление едкой щелочью, а раствор сорбита поступает на очистку для получения кристаллического сорбита.