Общие принципы переработки сырья и введение в технологии производства продуктов питания. Богданов В.Д - 200 стр.

теории химическое взаимодействие между молекулами возможно только при их столкно-
вении, однако к химическим реакциям приводят эффективные столкновения, т. е. в реак-
цию вступают не все сталкивающиеся молекулы, а только молекулы, обладающие опреде-
ленной энергией, избыточной по сравнению со средней. Молекулы, обладающие такой
энергией, называются активными. Избыточная энергия молекул называется энергией акти-
вации и зависит от природы вступающих в реакцию веществ.
      При повышении температуры количество активных молекул увеличивается, число
столкновений между ними возрастает, в результате чего растет скорость реакции. С увели-
чением концентрации реагирующих веществ общее число столкновений, в том числе эф-
фективных, также возрастает, в результате чего увеличивается скорость реакции.
      Влияние катализатора. Катализатор – это вещество, которое резко изменяет ско-
рость реакции. В присутствии катализаторов реакции ускоряются в тысячи раз, могут про-
текать при более низких температурах, что экономически выгодно. Велико значение ката-
лизаторов в органическом синтезе – в процессах окисления, гидрирования,
дегидрирования, гидратации и др. Чем активнее катализатор, тем быстрее идут каталити-
ческие реакции. Катализаторы могут ускорять одну реакцию, группу реакций или реакции
разных типов, т. е. они обладают индивидуальной или групповой специфичностью, а неко-
торые из них пригодны для многих реакций. Например, ионы водорода ускоряют реакции
гидролиза белков, крахмала и других соединений, реакции гидратации и т. д.
      Катализаторами преимущественно служат металлы в чистом виде (никель, кобальт,
железо, платина) и в виде оксидов или солей (окись ванадия, окись алюминия), соединения
железа, магния, кальция, меди и т. п. Неорганические катализаторы термостабильны, и ре-
акции с ними протекают при сравнительно высоких температурах.
      Присутствие в среде, где протекает реакция, посторонних веществ оказывает на ка-
тализатор различное влияние: одни нейтральны, другие усиливают действие катализатора,
третьи ослабляют или подавляют его. Вещества, отравляющие катализатор, называются
каталитическими ядами.
      В зависимости от того, находится ли катализатор в той же фазе, что и реагирующие
вещества, говорят о гомогенном или гетерогенном катализе. В гетерогенном катализе реа-
гирующие вещества находятся, как правило, в жидком или газообразном состоянии, а ка-
тализатор – в твердом, при этом реакция протекает на границе двух фаз, т. е. на поверхно-
сти твердого катализатора. Например, каталитическая реакция гидрирования жиров –
трехфазная: катализатор – металлический никель образует твердую фазу, водород – газо-
образную, а жир – жидкую. Поэтому в данном случае речь идет о гетерогенном катализе.
      Основным недостатком гомогенного катализа является трудность выделения катали-
затора из конечной смеси (жидкости или газа), в результате чего часть его безвозвратно
теряется, а продукт им загрязняется. Гетерогенный катализ не страдает этим недостатком,
что служит одной из важнейших причин его большего распространения в промышленно-
сти. Этот вид катализа сопровождается образованием промежуточных соединений.
      Большинство каталитических реакций положительно, т. е. в присутствии катализатора
их скорость возрастает. Однако встречается отрицательный катализ, когда катализатор замед-
ляет скорость реакции. В данном случае катализатор называют ингибитором. Если ингибитор
тормозит процесс окисления, его называют антиокислителем, или антиоксидантом.
      Сущность некоторых химических процессов и их роль. Получение и хранение са-
мых разнообразных пищевых продуктов сопровождаются протеканием химических
процессов. Одни из них связаны с реакциями гидролиза, другие – с окислительно-
восстановительными реакциями (меланоидинообразованием, сульфитацией, окислени-
ем и др.).
      Гидролиз – это реакция разложения сложных веществ (белков, жиров, углеводов) до
более простых под действием кислот и щелочей с присоединением молекулы воды.
      Сахароза при нагревании с кислотами гидролизуется, образуя инвертный сахар
(смесь равных количеств глюкозы и фруктозы):

                                           200