Методические указания для выполнения лабораторной работы на тему: «технология приготовления помадной массы, оценка её качества»

по дисциплине «Технология и организация кондитерского производства» для направления подготовки (специальность) – 260103 «Технология хлеба,

кондитерских и макаронных изделий»

Форма обучения - очная

Разработал: преподаватель

кафедры «Электротехнические

дисциплины»

Сапронова Н.П.

Орёл 2012

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОМАДНОЙ МАССЫ,

ОЦЕНКА ЕЁ КАЧЕСТВА

Цель работы - освоить технологию производства помадной массы, новых методов технохим контроля полуфабрикатов, приобрести навыки самостоятельных исследований технологических процессов кондитерского производства. исследование физико - химических показатели качества помады, сравнение их с нормативной документацией.

Задачи работы:

1. приготовить образцы помадной массы в соответствии с рецептурой представленной в таблице 1;

2. определить основные качественные показатели - массовую долю сухих и редуцирующих веществ, массовую долю твердой и жидкой фазы;

3. сделать выводы о влиянии физико – химических показателей качества помадного сиропа на физико - химические характеристики помадной массы в соответствии ее требованиям нормативной документацией.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Помада – конфетная масса, представляющая собой гетерогенную систему, состоящую из мельчайших кристалликов сахарозы, равномерно распределенных в сахаро-паточном или сахаро-молочном сиропе. Помада состоит из жидкой и твердой фаз, при введении молока образуется воздушная фаза. Различают три основных типа помады:

• сахарная или простая (приготовленная из сахара и патоки);

• молочная или сливочная (приготовленная из молочного сиропа с добавлением сливочного масла);

• помада крем-брюле (изготовлена из молочного сиропа, который предварительно подвергается процессу томления).

Процесс приготовления помады состоит из трех основных технологических стадий: приготовление помадного сиропа, его охлаждение и взбивание.

Для того чтобы помадная масса имела способность к процессу кристаллизации сахарозы, она должна иметь определенный коэффициент перенасыщения.

Коэффициент перенасыщения – отношение концентрации сахара в рассматриваемом растворе к концентрации сахара в насыщенном растворе при одинаковой температуре и одинаковом составе растворителя. Сироп, идущий на приготовление помадного сиропа, должен содержать редуцирующих веществ 4-5 %, сухих веществ – 82-84 %. Если использовалось молоко, то образуется меньшее количество центров кристаллизации, следовательно, следует уменьшить содержание редуцирующих веществ, увеличить механическое воздействие, и охлаждать до более низких температур.

Для получения качественной помадной массы, надо, чтобы коэффициент перенасыщения был таким, чтобы количество центров кристаллизации в общем объеме помадной массы было максимальное. Соотношение сахара и патоки оказывает влияние на качество помадкой массы и готовых изделий. Для этого необходимо соблюдать следующие технологические параметры:

-температура переохлаждения 39 ⁰С;

-содержание редуцирующих веществ в помадном сиропе 9-12%;

-содержание влаги 9-12%;

Для того чтобы скомпенсировать вязкость, которая нарастает за счет переохлаждения и замедляет процесс роста кристаллов, помадный сироп после охлаждения необходимо интенсивно сбивать, в результате чего центры кристаллизации равномерно распределяются по всему объему и создаются условия для роста мелких кристаллов, размеры которых не более 20 мкм.

Качественные показатели помадных масс. Жидкая фаза представляет собой насыщенный раствор сахара; твердая фаза – кристаллики сахарозы, размер которых не должен превышать 20 мкм в 80 % всего объема, воздушная фаза – не должна превышать 5-10% от общего объема. Соотношение между твердой и жидкой фазами должно составлять 61:39. Помадная масса должна иметь следующие физико-химические показатели:

• содержание влаги 9-12%;

• содержание редуцирующих веществ 9-12%.

Влажность помады зависит от ее назначения. Влажность помады, используемой для выработки большинства помадных конфет, равна 9—16 %.

Соотношение твердой и жидкой фаз в помаде влияет на ее консистенцию, текучесть и определяет способ и температурные условия формования.

Содержание жидкой фазы зависит от количества вводимых в рецептуру помады антикристаллизаторов (патоки, инвертного сахара) и добавок.

При повышении температуры возрастает относительное содержание жидкой фазы в помаде и повышается ее текучесть.

В высококачественной помаде основная масса кристаллов имеет размер, не превышающий 20 мкм, этот показатель влияет на структурно-механические характеристики готовых помадных корпусов конфет.

На величину кристаллов сахарозы в помаде влияет ряд факторов, определяющих коэффициент перенасыщения к началу роста кристаллов. Коэффициент перенасыщения меняется при изменении температуры сиропа, интенсивности охлаждения, рецептуры (количества введенного антикристаллизатора) и влажности сиропа, интенсивности сбивания.

Содержание редуцирующих веществ зависит от рецептуры помады (количества антикристаллизатора) и интенсивности инверсии сахарозы в процессе изготовления помадного сиропа и помады. С увеличением содержания редуцирующих сахаров, процесс образование центров кристаллизации и их рост замедляется, следовательно, изменяя количество редуцирующих веществ, можно изменять размер кристаллов твердой фазы.

Коэффициент перенасыщения зависит от концентрации сиропа, чем она выше тем выше коэффициент, но при резком увеличении концентрации сиропа снижается броуновское движение молекул сахарозы, повышается вязкость и замедляется процесс кристаллизации, поэтому оптимальный коэффициент перенасыщения при получении помадных масс 1,0-1,3.

Не маловажную роль в формировании размера кристаллов играет и скорость взбивания, так как при механическом воздействии снижается вязкость растворов, что интенсифицирует процесс роста кристаллов. Поэтому молочную помадную массу необходимо взбивать при 400 оборотах/мин, а сахарную помаду при 200 оборотах/мин.

Технологический процесс производства помадных кондитерских масс состоит из двух основных операций: приготовление помадного сиропа и сбиваниепомады.

Сиропы должны иметь максимально возможное содержание сухих веществ, должны быть светлыми, прозрачными, а молочные сиропы непрозрачными и от светло-желтых до светло-коричневых. Доля патоки в рецептуре должна составлять 5-25 % от массы сахара, а доля инвертного сиропа – 3-12 %. Количество патоки и инвертного сиропа изменяется в зависимости от назначения помады и способа ее формования. Так, для приготовления помадного сиропа, помадная масса которого предназначена для формования размазкой вводят меньше патоки (5-12 %) или 3-8 % инвертного сиропа. При использовании фруктового пюре количество патоки уменьшают, так как под воздействие собственных кислот при нагревании будет происходить процесс гидролиза сахарозы с образованием ивертного сахара.

Существует два основных способа производства помадных масс – периодический и непрерывный.

При периодическом способе сиропы уваривают до массовой доли сухих веществ 78-80 % (температура кипения 110⁰С) и редуцирующих веществ от 3-5 %, далее в них можно добавлять молоко или фруктовые добавки. Полученный сироп уваривается до массовой доли влаги 9-14% и редуцирующих веществ 9-12%.

Готовый помадный сироп подвергается охлаждению либо на мраморной плите, либо на охлаждающем столе. Охлаждение сиропа производят быстро, иначе создаются условия для появления отдельных центров кристаллизации, которые при взбивании сиропа образуют крупные кристаллы сахарозы. Оптимальная температура охлаждения 39⁰С. Охлажденный сироп подвергают взбиванию, интенсивное взбивание обуславливает получение большого количества мелких кристаллов. Взбивание продолжают до образования однородной белой массы. Готовую массу выстаивают в течение 6-8 часов, для стабилизации твердой фазы, после чего подают для темперирования в темперирующую машину.

При непрерывном способе производства готовый помадный сироп подвергают охлаждению и взбиванию на специальных агрегатах: пленочных кристаллизаторах, помадовзбивальных пушках, агрегатах фирмы «Ter Braak» далее помадная масса отправляется на стадию темперирование, которая осуществляется в темперирующих машинах в которые вврдят вкусовые и красящие вещества и перемешивают при температурах, для сахарной помады - 70-75⁰С, для молочной помады – 60-65⁰С.

Готовая помадная масса подвергается процессу формования: методом прокатки при температуре – 40-45⁰С; методом размазки при температуре 45-50⁰С; методом отливки в формы – 65-70⁰С. Готовые корпуса выстаиваются до полного структурирования (процесс кристаллизации) в течение от 2 до 8 часов.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Приготовление помадной массы осуществляется в соответствии с рецептурой и технологическими режимами, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Рецептура и технологические параметры приготовления помадной массы

Сырье	Содержание с/в	Сахарная	Молочная
Молоко сгущенное	74,0	-	303,35
Сахарный песок	99,85	768,61	624,68
Патока	78,0	192,15	91,0
Ванилин	-	0,2	-
Температура уваривания сиропа, 0С	-	108	105
Температура уваривания помадного сиропа, 0С	-	114	110
Температура охлаждающей плиты, 0С	-	20	15

Взвешивают необходимое по рецептуре количество компонентов. Растворяют рецептурное количество сахара песка в гидромодуле воды при нагревании и постоянном перемешивании. В сахарный раствор, после полного растворения сахара, добавляют подогретую до температуры 45 °С патоку. Уваривают до получения сахаро - паточного сиропа производят отбор проб в интервале температур 105-108 °С.

В полученный сахаро-паточный сироп (с/в 80-82 %, R _в-в 3-5 %) вводят рецептурное количество сгущенного молока (при приготовлении молочной помадной массы), все тщательно перемешивают. Полученный сахаро – паточный или сахаро-паточно молочный сиропы, подвергают увариванию до содержания сухих веществ 88-91 %, температура кипения 110-114 ⁰С.

Приготовление помадной массы. Готовый помадный сироп выливают на охлаждаемую поверхность – мраморная плита, разравнивая сироп равномерно по всей площади толщиной слоя не более 1 мм. После охлаждения сиропа до температуры 40 ⁰С производят его взбивание. После образования кристаллов (масса становится белой), выключают мешалку. Помадная масса при периодическом способе производства перед формованием выстаивается в течение 8-10 часов (для стабилизации структуры), затем подогревается до температуры 65-70 ⁰С и формуется методом отливки в формы выштампованные в крахмале. Корпуса выстаиваются при температуре 8-12 ⁰С в течение 1-2 часов. Затем берут пробы из образца для определения органолептических показателей (вкус, запах, внешний вид) помадной массы, массовой доли редуцирующих веществ, сухих веществ, соотношения жидкой и твердой фаз, размеров кристаллов твердой фазы.

Результаты исследований сводят в таблицу 2.

Таблица 2 - Физико – химические показатели качества помадной массы

Показатели	Контроль		В исследуемой помадной массе
	Помадные корпуса и слои перед глазированием	Помадные конфеты и слои неглазированные
1	2	3		4
Вкус и запах	Характерные для данного наименования конфет, ясно выраженные
Внешний вид	Свойственный для данного наименова­ния. Должны иметь сухую нелипкую поверхность Не должны иметь на по­верхности скоплений укрупненных кристаллов сахара в виде светлых пятен
Массовая доля влаги, % не более	16	16
Массовая доля редуцирующих веществ, % не более	-	14
Размер кристаллов твердой фазы
Соотношения жидкой и твердой фаз

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Органолептическая оценка.

При органолептической оценке помады определяют вкус, аромат, цвет, вид поверхности и форму на основании требований, предусмотренных нормативной документацией.

Вкус и аромат - явно выраженные, соответствующие данному наименованию, без посторонних привкуса и запаха.

Поверхность - сухая, не липкая.

Форма - правильная, соответствующая данному виду изделий.

Определение массовой доли сухих веществ (СЭШ – 3М)

Бюкс с палочкой с песком помещается в сушильный шкаф (130 – 135 С), выдерживается при этой температуре в течение 20 минут, после чего помещается в эксикатор.

Объект исследования, имеющие вязкую консистенцию, при определении влаги предварительно смешивается с 6 –8 кратным количеством песка.

Навеску массой 5 взвешивают в предварительно высушенных и взвешенных бюксах, открытые бюксы с навесками помещают в сушильный шкаф нагретый до температуры 130  2 град. Отсчет времени высушивания начинается с момента достижения температуры 130 С, время высушивания 50 минут. По окончанию высушивания бюксы помещают в эксикатор, охлаждают в течение не менее 20 мин и не более2 часов, взвешивают с точностью до 0,01 г. Обрабатывают результат по формуле :

X = (m1 – m2) : m  100%;

(1)

где

m₁ – масса бюкса с навеской до высушивания, г;

m₂ – масса бюкса с навеской после высушивания, г;

m - масса навески, г.

Определение редуцирующих веществ.

Ряд методов определения редуцирующих сахаров основан на применении щелочного раствора меди, который получается при взаимодействии щелочного раствора сегнетовой соли с сульфатом меди (медным купоросом) – фелиговый метод (метод горячего титролвания).

Раствор сульфата меди носит название Фелинг I, щелочной раствор сегнетовой соли — Фелинг II.

В первый момент при смешивании щелочного раствора сегнетовой соли и медного купороса образуется голубой осадок гидроксида меди.

CuSO₄+ 2NaOН =Сu (ОН)₂ + Na ₂SO₄.

При взаимодействии Сu(ОН)₂ с сегнетовой солью осадок растворяется, образуется медный комплекс, и раствор окрашивается в густой синий цвет.

Редуцирующие сахара, воздействуя на образовавшийся медный комплекс, восстанавливают медь до закиси.

При количественном определении редуцирующих сахаров пользуются таблицами, составленными на основании экспериментальных данных при определенных условиях опыта, которые необходимо соблюдать. При изменении длительности нагревания или степени щелочности раствора получаются неверные результаты. При определении общего сахара предварительно проводят инверсию сахарозы.

Методов количественного определения редуцирующих веществ и общего сахара с применением щелочных растворов меди довольно много: йодометрический, перманганатный, феррицианидный, фотоколориметрический (с использованием фотоэлектроколориметра ФЭК-56 или ФЭК-М), поляриметрический, фелинговый и биологический. Некоторые из них основаны на определении содержания сахара по количеству выделившейся закиси меди (йодометрический), другие — по количеству израсходованного инвертного сахара на восстановление точно отмеренного объема щелочного раствора меди (методы Соксле, Лейна, Эйнона).

Определение содержания редуцирующих веществ методом титрования щелочного раствора меди раствором инвертного сиропа.

Метод предложен Лейном и Эйноном. В качестве индикатора в конце реакции используют метиленовый синий. Редуцирующий сахар придает темно-синюю окраску фелинговой жидкости. При нагревании инвертный сахар вступает в реакцию с фелинговой жидкостью, постепенно обесцвечивает ее с выделением закиси меди ярко-красного цвета. Окраска закиси меди затрудняет установление конца реакции, поэтому используют метиленовый синий. Инвертпый сахар после восстановления фелинговой жидкости восстанавливает метиленовый синий до образования бесцветного леико-соединения и обесцвечивания раствора.

Для приготовления стандартного раствора инвертного сахара навеску химически чистой сахарозы или сахара-рафинада, выдержанных в эксикаторе в течение 3 суток, в количестве 1,9 г растворяют в воде, переносят в мерную колбу на 200 мл. Количество воды, затраченное на растворение и перенесение навески, должно быть около 100 мл.

К раствору прибавляют 7—8 мл концентрированной соляной кислоты (плотн. 1,19). Погрузив термометр в колбу, ставят ее в водяную баню, нагретую приблизительно до 80° С. В течение 2—3 мин температуру жидкости доводят до 67—70°С и при этой температуре выдерживают раствор точно 5 мин, после чего содержимое колбы немедленно охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуры и нейтрализуют раствором щелочи (25—30%-ной концентрации), прибавив 1—2 капли метилового оранжевого (зона перехода окраски рН 3,1—4,4). После этого раствор в колбе разбавляют водой до метки и взбалтывают. В 1 мл приготовленного стандартного раствора содержится 0,01 г инвертного сахара.

При установлении титра фелинговой жидкости (контрольное титрование – количество ред веществ в стандартном растворе) в коническую колбу на 100 –200 см³ отмеривают пипетками по 10-см³ жидкости Фелинг I и Фелинг II, прибавляют пипеткой 10 см³ воды, нагревают до кипения, кипятят ровно 1 мин. Не прерывая кипячения, вносят три капли метиленового синего и титруют тем же раствором инвертного сахара до исчезновения синей окраски и появления красного осадка. Величину навески сиропа g определить по формуле:

g=aV*100/p

(2)

где а —допустимое содержание определяемого сахара в 100 мл приготовленного раствора (0,032), г;

V — объем мерной колбы, взятой для приготовления раствора навески, мл (если навеску необходимо растворить);

р — предполагаемое содержание редуцирующих веществ в исследуемом продукте, % (в карамельном сиропе 12-14%).

В коническую колбу на 100—150 мл пипетками отмерить по 10 см³ жидкости Фелинг I, Фелинг II и дистиллированной воды и расчетное количество сиропа (взвешенного на фильтровальной бумаге).

Если сироп имеет водонерастворимые вещества (белки и жиры), то перед проведением опыта навеску подвергают растворению дистиллированной водой в мерной колбе на 100 см³, которую заполняют на половину водой вводят навеску и помещают на водяную баню температура которой не выше 60⁰С, при этой температуре, периодически взбалтывая, выдерживают в течение 15 мин. Охладив раствор до комнатной температуры, осаждают не сахара раствором ZnSO₄·7H₂О, взятого в количестве 10 см³, тщательно взбалтывают и вводят 10 см³ гидроксида Nа или К. Осветлив жидкость, объем мерной колбы доводят до метки, взбалтывают и через 2 мин отфильтровывают, для определения редуцирующих веществ берут 10 см³ приготовленного раствора, но из метода описанного выше исключают 10 см³ воды.

Коническую колбу с исследуемым раствором нагреть при взбалтывании до кипения, кипятить 1 мин (время отметить по песочным часам). Не прерывая кипячения, прибавить 3 капли метиленового синего и дотитровать из бюретки стандартным раствором инвертного сахара до исчезновения синего окрашивания и выпадение красного осадка..

Количество редуцирующих веществ X (в %) определить по формуле:

(3)

где:

n - объем стандартного раствора инвертного сахара, затраченный на 20 мл щелочного раствора меди, см³;

m - количество стандартного раствора инвертного сахара, затраченного при дотитровывании, см³;

g - навеска продукта, г.

Определение соотношение твердой и жидкой фаз в помаде.

Анализ проводят косвенным методом. Помаду в количестве 30—50 г тщательно завертывают в фильтровальную бумагу, а затем в фильтровальное полотно и помещают в цилиндр гидравлического ручного пресса. Сверху вставляют поршень, после чего производят прессование при давлении 7,5—8 МПа (75—80 кгс/см²). При прессовании через ткань выдавливается жидкая фаза, В капле жидкой фазы определяют содержание влаги по рефрактометру. Общее количество жидкой фазы определяют расчетом по содержанию влаги в жидкой фазе и во всей помаде. Для определения количества жидкой фазы служит формула :

;

(4)

где

Х — количество жидкой фазы, %;

Р — влага в помаде, %;

q — влага в жидкой фале помады, %.

Размер кристаллов и фракционный состав твердой фазы. Определение проводится методом микроскопирования с использованием биологического микроскопа, окуляр-микрометра и камеры Горяева.

Окуляр-микрометр представляет собой окуляр микроскопа со вставленной в него измерительной шкалой. Шкала разделена на 100 делений. Цена деления зависит от увеличения. При работе с окуляром 10х и объективом 90х цена одного деления 1,56 мкм. При увеличении 400х цена деления 3,57 мкм.

Размер частиц определяют путем отсчета числа делений шкалы окуляр-микрометра на расстоянии, в котором укладывается изображение частицы, и умножения этого числа на цену деления шкалы при данном увеличении. При необходимости измеряют длину и ширину частицы.

Для получения данных о характере распределения частиц по размерам и определения фракционного состава твердой фазы производится подсчет частиц различных размеров в поле зрения. С этой целью используют методику, модифицированную автором. Она предусматривает использование счетной каморы Горяева. Счетная камера Горяева (рис. 4, а) представляет собой толстое предметное стекло, поперек которого проходят два прореза, разделяющих стекло на три плоские площадки. Боковые площадки расположены выше средней на 0,1 мм и служат для притирания покровного стекла.

Рис. 1. Камера Горяева (а) и сетка (б).

Средняя площадка продольным прорезом разделена пополам. На каждой половине нанесена квадратная сетка. Площадь сетки 9 мм2, высота камеры 0,1 мм, объем камеры 0,9 мм3. Сетка разделена на 15 рядов больших квадратов. В каждом ряду 15 квадратов, всего 225 квадратов (рис. 4, б). Сторона большего квадрата равна 200 мкм. Ряд квадратов разделен на 16 мелких квадратов, (сторона квадрата 50 мкм) для удобства подсчета. При определении величины кристаллов небольшой кусочек помады наносят на сетку камеры в каплю безводного глицерина, накрывают покровным стеклом, которое плотно притирают к боковым площадкам камеры. Камеру закрепляют на предметном столике микроскопа так, чтобы в поле зрения находилось не менее 20 мелких квадратов.

По шкале окуляр-микрометра определяют размер кристаллов. Количество кристаллов разных размеров подсчитывают в 5 больших квадратах (80 малых), расположенных по диагонали. При подсчете учитывают все кристаллы, видимые внутри квадратов и на пограничных линиях, если они больше чем наполовину лежат внутри квадрата. Кристаллы, разделенные пограничной линией пополам, считают только на двух из 4 границ квадрата. Кристаллы, лежащие больше чем наполовину вне квадрата, не подсчитывают. Результаты подсчета заносят в таблицу 3, форма записи в которой приведена ниже.

Общее количество кристаллов, подсчитанное в 5 квадратах, принимают за 100%. Фракции кристаллов разных размеров выражают в процентах.

Таблица 3 – Размеры кристаллов твердой фазы помадной массы

Пределы размеров кристаллов (a1 ÷ a2) = ∆a, мкм	Число кристаллов ∆N в интервале размеров (a1 ÷ a2) = ∆a	Содержание фракций кристаллов различных размеров ∆N/N, %
2 – 10 1 – 20 2 – 30 3 – 40 4 – 60 6 – 80 8 – 100 (а max)
Всего	N	100

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ:

1. Какую роль играет патока при получении помадной массы?

1. Каковы основные технологические параметры производства помадной массы?

2. Какие технологические факторы в большей степени влияют на качество помады?

4. Каким показателем должна соответствовать помада согласно нормативной документации?

5. Какими методами можно определить основные физико - химические характеристики помадной массы?

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ – УЧЕБНО - НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ Н.Н.ПОЛИКАРПОВА ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Кафедра «Электротехнические

дисциплины»