Методические указания для выполнения лабораторной работы на тему:

«ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МАРМЕЛАДА И ОЦЕНКА ЕГО КАЧЕСТВА»

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

кондитерских и макаронных изделий»

Форма обучения - очная

Разработал: преподаватель

кафедры «Электротехнические

дисциплины»

Сапронова Н.П.

Орёл 2012

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МАРМЕЛАДА И ОЦЕНКА ЕГО КАЧЕСТВА

Цель работы: изучение различных технологических схем производства мармелада, приобрести навыки самостоятельных исследований технологических производства мармелада, исследование физико - химических показатели качества мармелада, сравнение их с нормативной документацией.

Задачи работы:

1. приготовить образцы желейного и фруктового мармелада в соответствии с рецептурой, представленной в таблице 1;

2. определить основные качественные показатели - массовую долю сухих, редуцирующих веществ, активную и титруемую кислотность, время студнеобразования и органолептические показатели (вкус, цвет, запах, консистенция, вид в изломе и т. д.);

3. сделать выводы о влиянии технологических параметров на физико - химические характеристики мармеладной массы в соответствии ее требованиям нормативной документацией.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Мармеладной массой, называют массу способную к студнеобразованию и в зависимости от студнеобразной основы подразделяются на три основных группы: изготовленные с применением в качестве студнеобразователя пектинсодержащего фруктового или овощного пюре – фруктово-ягодные мармелады; изготовленные с добавлением студнеобразователей в чистом виде (агар, пектин, агароид, фурцелоран, модифицированный крахмал и желатин)– желейные мармелады; изготовленные с применением студнеобразователей в чистом виде одновременно с пектинсодержащим сырьем – желейно-фруктовый мармелад.

Фруктово-ягодный мармелад подразделяется на следующие группы: формовой: изделия различной формы, покрытые сахарной корочкой, которая образуется в процессе сушки; резной: имеющий вид брусков, обсыпанных сахарным песком; пластовой: выпускается в виде пластов, отлитых в упаковочную тару; пат: выпускается в виде лепешек круглой или овальной формы.

Желейный мармелад подразделяется по форме: формовой, резной и фигурный.

В качестве студнеобразователей при производстве мармелада могут быть использованы агар, агароид, альгинат натрия и фурцеллеран (полисахариды) – которые получают из морских водорослей, пектин (полисахарид)– из плодов и корнеплодов, желатин (белок) – получают тепловым и кислотным гидролизом костей и хрящей животных.

Агар – растительный клей, содержащийся в багряных морских водорослях, которые произрастают в прибрежных водах Тихого Океана и Белого моря. Агар получают из водорослей, предварительно просушенных, путем вываривания в горячей воде при добавлении щелочи (получают клеевые бульоны). Затем растворы фильтруют, охлаждают до полного застудневания и обезвоживают сушкой или вымораживанием. В химическом отношении агар – высокополимерное соединение типа полисахаридов, имеющее цепеобразную молекулу, состоящую из галактозы. Агар является полиэлектролитом. Он почти не растворим в холодной воде, но набухает. В процессе набухания связывает от 4 до 10-кратное количество воды к собственной массе. При нагревании агар растворяется полностью, осаждается спиртом или ацетоном. Агар применяется в кондитерской области не только за счет высокой студнеобразующей способности, но главным образом за счет низкой температуры застудневания (30^оС). Поэтому процесс введения вкусовых добавок, содержащих органические кислоты, можно осуществлять при более низкой температуре, не боясь гидролитического расщепления. Кислоты вводят при температуре 50^оС.

Агар образует стандартный студень при соотношении:

0,85% агара;

70% сахара;

остальное количество составляет вода;

Температура плавления 80^оС, температура застудневания 30^оС. При введении сахара агаровый студень укрепляется. Агароид получают из багряных водорослей, произрастающих на северо-западной части Черного моря. Студнеобразующая способность агароида близка по физико-химическим свойствам к агару, иногда к пектину. Агароид обладает низкой студнеобразующей способностью (в 2-3 раза ниже, чем у агара). Агароид имеет высокую температуру застудневания 70-75^оС, обладает меньшей химической устойчивостью к действию органических кислот и обладает повышенной зольностью. В состав агароида входят галактоза, глюкоза, фруктоза, сера, натрий, калий, магний, йод. Агароид хорошо растворим в холодной воде, гидрофильные свойства выражены слабее, чем у агара и пектина. Поэтому стойкость агароидных студней к высыханию и засахариванию в процессе хранения ниже, чем у агара и пектина.

Агароид образует стандартный студень при соотношении:

3% агароида;

67% сахара;

остальное количество составляет вода;

Температура застудневания агароидного студня в присутствии кислоты 70-75^оС, температура плавления 25-30^оС. При подкислении агароидных студней, для того чтобы избежать гидролитического расщепления студнеобразующих веществ и сахарозы вводят буферные соли, которые снижают температуру застудневания агароидного студня и блокирует действие кислот.

Пектиновые вещества – вещества, представляющие собой углеводы высшего порядка, состояшее из остатков галактуроновой кислоты, соединенных гликозидной связью и являющиеся составной частью фруктов, ягод, овощей, стеблей, листьев, корней. Пектин используется в нативном состоянии и в виде высушенного препарата.

К пектиновым веществам относятся пектин, протопектин, пектовая и пектиновая кислоты. Все эти вещества, у которых первичная спиртовая группа окислена в карбоксильную группу – степень этерефикации. Молекулы пектиновых веществ имеют линейную структуру и построены из остатков галактуроновых кислот.

Пектин хорошо растворим в воде, при нагревании растворимость увеличивается. Пектин хорошо разрушается при действии щелочей, аскорбиновой кислоты, ультрафиолетовых и рентгеновских излучений. Студнеобразующая способность пектина обусловлена свойствами высокомолекулярного соединения, растворимого в воде. Она зависит от молекулярной массы, от степени полимеризации молекул, содержания свободных карбоксильных групп и степени замещения их водорода, который может быть замещен теми или иными катионами (катионами кальция, натрия).

Пектин образует стандартный студень при соотношении:

0,8…1,2% - содержание пектина;

0,8…1,0% - кислотность в пересчете на яблочную кислоту.

65…70% сахара;

рН от 3-3,8

Температура застудневания 70^оС.

Модифицированный крахмал получают из обыкновенного крахмала путем слабокислого или ферментативного гидролиза, при этом снижается молекулярная масса крахмала и снижается его температура клейстеризации, снижается вязкость крахмального раствора.

После выстойки крахмального студня (3-4 часа) образуется более или менее прочная структура. Модифицированный крахмал образует студень при 10%-ной концентрации его в растворе, массу необходимо уваривать до содеражния сухих веществ 80…90%.

Фурцелларан – желирующее вещество, полученное из фурцеллярии, близок к агароиду по содержанию золы и сульфат-ионов. Одна сульфогруппа приходится у фурцелларана на 3-4 галактозных остатка. В гидролизатах фурцелларана содержится D-галактоза и -галактоза, глюкоза, фруктоза, ксилоза.

По химическому составу и свойствам он близок к агароиду. Прочность студня в 1,25-1,5 раза меньше, чем у агара, но больше, чем у агароида. Фурцелларан лучше растворяется в горячей воде, менее чувствителен к кислоте, чем агароид.

Желатин получают путем выпаривания костных тканей, хрящей. Основой желатина является глютин - сложное белковое соединение, получаемое в результате теплового гидролиза коллагена, который содержится в костных хрящах.

Желатин не растворим в воде, эфире, при нагревании размягчается, а затем обугливается. В холодной воде желатин набухает, а при нагревании переходит в раствор. Температура плавления 15^оС, температура застудневания 8…10^оС. для образования стандартного студня необходимо до 10% желатина. При температуре более 60^оС желатин теряет способность к студнеобразованию. Желатин чувствителен к действию органических кислот (гидролиз).

Перед пуском в производство студнеобразующие вещества необходимо замочить в течение от 1 до 3 часов при температуре 15-25 ⁰С. При замачивании сухого агара, агароида и фурцелларана происходит набухание, при этом поглощается 400-600 % воды к массе вещества. Пектин перед набухание предварительно смешивают с пятикратным количеством сахара, а затем заливают водой температурой 20⁰С и замачивается в течение 1-2 часов. Набухание происходит в две стадии. На первой стадии происходит гидратация макромолекул, выделением теплоты, разрушением связей между отдельными макромолекулами, упорядоченным расположением молекул воды около макромолекул высокополимеров. На второй стадии, когда связи между отдельными макромолекулами сильно ослаблены, они отрываются от основной массы веществ и диффундируют в среду, образуя однородный истинный раствор. Чем больше молекулярная масса вещества, тем медленнее происходят процессы набухания и растворения. Ограниченное набухание с повышением температуры сильно уменьшается, а скорость набухания возрастает, так как повышением температуры способствует ускорению набуханию.

Технология производства мармеладных изделий состоит из следующих стадий: набухание студнеобразователя; приготовление сахаро-паточного сиропа с добавлением набухшего студнеобразователя; уваривание желейной массы; охлаждение и ее разделка; отливка в формы, студнеобразование мармелада, выборка из форм и раскладка изделий на решета; обсыпка сахаром и подсушка мармелада; сушка и охлаждение; укладка и упаковка.

После процесса набухания студнеоброазователь загружается в варочный агрегат вводится сахар и производится его растворение, затем вводится предварительно подогретая до температуры 45⁰С патока и рецептурная смесь уваривается до сухих веществ 72-74 % и редуцирующих 12-14%. Особенность приготовления рецептурной смеси с применением агара заключается в том, что он не растворим в присутствии сахара, поэтому его перед введением сахара необходимо полностью перевести в водорастворимое состояние, а затем вводить сахар. Особенность приготовления рецептурной смеси с применением пектина заключается в том, что он в присутствии сахара и кислоты образует студень, поэтому для замедления этого процесса перед введением сахара необходимо в раствор ввести буферные соли. Применение солей-модификаторов позволяет нейтрализовать действие кислоты: соли-модификаторы являются буферными, то есть проявляют способность снижать скорости гидролитического расщепления сахаров и пектиновых веществ, позволяют избежать преждевременный процесса студнеобразования при хранении, транспортировки яблочно-сахарной смеси; снижает температуру студнеобразования, снижается вязкость, что позволяет уварить рецептурную смесь до более высокого содержания сухих веществ, что существенно сокращает время сушки мармелада, так как удаление влаги происходит в процессе уваривания; регулировать с помощью вводимого количества солей-модификаторов скорость студнеобразования; оптимальная дозировка солей-модификаторов зависит от кислотности пюре, так как кислота значительно снижает действие солей-модификаторов;

Приготовленная мармеладная масса охлаждается до температуры: агаровый – 50-55⁰С, пектиновый – 70-75 ⁰С и при этой температуре вводятся вкусовые и красящие вещества. Подготовленную мармеладную массу формуют отливкой в формы. В зависимости от студенообразователя процесс желирования проходит в течение для агара 40-60 минут, для пектина и агароида 10-15 минут. Выбранный из форм мармелад обсыпают сахаром и выстаивают либо в условиях цеха 6-8 часов, либо при температуре 40 ⁰С в течение 45-60 минут и подают на процесс сушки в туннельные сушки.

К готовому мармеладу предъявляются следующие требования: вкус, цвет, запах ярко выражены, характерны для данного наименования, без постороннего запаха и вкуса; консистенция студнеобразная, поддающаяся резке ножом; желейный мармелад разламывается со стекловидным изломом; для мармелада на пектине допускается затяжистая консистенция; формовой мармелад должен иметь правильную форму с ярко выраженным рисунком; массовая доля влаги 18-21 % и редуцирующих веществ 14-18 % .

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

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

Методика приготовления желейной мармеладной массы

1. В соответствии с рецептурой отвешивают необходимое количество сырья. Студнеобразователи приводят в нативное состояние: пектин предварительно смешивают с сахаром песком в соотношении 1: 5, затем заливают водой (20-ти кратное количество от массы пектина) с температурой 30-35 ⁰С, а агар замачивают водой с температурой 20 ⁰С и оставляют для набухания в течение 2 часов.

2. Набухший агар растворяют при температуре не выше 70⁰С при постоянном перемешивании.

3. В растворенный агар или набухший пектин вводят рецептурное количество сахара песка, после полного его растворения при постоянном нагревании добавляют предварительно подогретую до температуры 40-45⁰С патоку и уваривают до температуры в соответствии с вариантом. В пектиновый раствор перед введением сахара вводят лактат натрия.

Таблица 1 - Рецептура и технологические параметры приготовления мармеладной массы

Сырье	Содержание с/в	«Яблочно пластовой»	«Лимонные дольки»	«Балтика»
1	2	3	4	5
Сахар песок	99,85	100,0	100,0	100,0
Патока	78,0	10,0	50,0	50,0
Агар	85,0	-	2,0
Пектин	92,0	-	-	3,6
Пюре яблочное	10,0	90,0
Кислота лимонная	91,2	2,0	2,2	2,2
Лактат натрия	40,0	определить	-	2,0
Температура уваривания массы, 0С	-	106	110	110

3. Уваренную мармеладную массу охлаждают: на агаре – 55-60⁰С, на пектине – 75-80⁰С и при перемешивании вводят вкусовые и красящие вещества.

4. Готовый мармелад разливают в предварительно смазанные 60 % раствором патоки формы и оставляют на процесс студнеобразования, для пектина на 15-20 минут, для агара на 45-60 минут.

5. Готовые изделия вынимают из форм, раскладывают для подсушки и анализируют. Определяют массовую долю сухих и редуцирующих веществ, активную и титруемую кислотность, органолептические показатели; сопоставляют их с показателями качества по нормативной документацией.

Методика приготовления яблочно фруктового мармелада.

1. Предварительно взвешенное рецептурное количество яблочного пюре смешивают с лактатом натрия, количество которого зависит от кислотности пюре, добавляют рецептурное количество сахара песка.

2. Полученную рецептурную смесь уваривают до содержания сухих веществ 30-32%, что соответствует температуре кипения 106-108⁰С.

3. Мармеладную массу охлаждают до температуры 102-103 ⁰С и вводят предварительно подогретую до 45 ⁰С патоку и кислоту.

4. Готовый мармелад разливают в предварительно смазанные 60 % раствором патоки формы и оставляют на процесс студнеобразования в течение 30-35 минут.

По окончанию процесса студнеобразования определяют органолептические и физико-химические показатели качества, результаты исследований вносят в таблицу 13.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Органолептическая оценка.

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

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

Поверхность – с тонкокристаллической корочкой или обсыпанная сахаром песком.

Форма - правильная, с четким контуром, без деформации.

Консистенция – студнеобразная

Определение содержания редуцирующих веществ производят по методу описанному на стр. 14, определения массовой доли сухих веществ методом описанном на стр.29, определение активной кислотности потенциометрическим методом описанном на стр.16.

Определение титруемой кислотности потенциометрическим методом

Метод основан на титровании исследуемого раствора 1н раствором щелочи в присутствии электродов рН-метра.

10г измельченного исследуемого продукта помещают в стакан, добавляют 100 мл дистиллированной воды (если необходимо ускорить процесс, то подогревают на водяной бане при температуре не выше 70 С). полученный раствор, не обращая внимания на осадок, количественно переносят в мерную колбу на 200 мл, объем доводят водой до метки. Хорошо взбалтывают, отмеривают пипеткой 50 мл полученного раствора и количественно переносят в химический стакан, в который помещают электроды потенциометра, отмечают значение рН, титруют до тех пор, пока значение рН будет равным 7, отмечают количество гидроксильных групп, пошедших на титрование. Обработка результатов осуществляется по формуле 10:

Х = (к  V₁  V  100)  (V₂  m  10) ; (10)

где

V₁ – объем дистиллированной воды, взятой для растворения навески см³;

V₂ – объем фильтрата, взятого для фильтрации, см³;

V - объем щелочи, пошедшей на нейтрализацию, см³;

m – масса навески, г.

Определение пластической прочности (Структурометр С-1)

Установив образец на столик с помощью функциональной кнопки ↑ поднимают столик вверх так, что бы образец в плотную подвинулся к конусу. Задают режим 6 и параметры: скороать перемещения столика V 65 мм/мин; глубина погружения инструмента Н 7 мм; продолжительность погружения конуса t 10с, конус 45⁰ К 0,658. Нажимаем кнопку «Старт» столик движется с заданной скоростью. На индикаторе выводится значение максимального усилия. Пластическую прочность Р, (Па) рассчитывают по формуле :

Р= К , (9)

Где К – константа, зависящая от угла при вершине конуса;

F – максимальное усилие при движении столика вверх, Н;

H – перемещение столика, м.

Таблица 2 -Физмко-химические показатели качества мармелада

Наимено вание показателя		Контроль							Исследуемый мармелад
		фруктово -ягодного		Желейного на агаре		Желейного на пектине
		фор мового	плас тового
1		2		3		4		5		6
Вкус, запах, цвет		Характерные для данного наименования мармелада, без постороннего привкуса и запаха
Консис тенция		Студнеобразная
Форма		Соответствующая данному наименованию мармелада. Для формового - правильная, с четкими гранями, без деформаций. Допускаются незначительные наплывы.
Поверхность	Для желейного - обсыпанная сахаром - песком. Для фруктово - ягодного и желейно - фруктового - с тонкокристаллической корочкой или обсы­панная сахаром - песком. Для желейного и желейно - фруктового на желатине - глянцевая или обсыпанная сахаром - песком.
Массовая доля влаги, %	19-24			29-33		15-23		15-24
Массовая доля редуцирующих веществ, %, не более	28			40		20		20
Общая кислот ность, град.	6 - 22,5			4,5 -18,0		7,5-22		7,5 - 22
Прочность студня, Па

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ:

1. Химический состав основного сырья (фруктового пюре, патоки, сахара), используемого при производстве фруктового мармелада. Требования к сырью.

2. Характеристика студнеобразователей, используемых при произ- водстве мармелада.

3. Образование мармеладного студня, роль отдельных компонентов рецептуры в процессе студнеобразования.

4. Роль буферных солей при производстве мармелада.

5 Какие показатели качества предусматривает нормативная документация?

6. Какие методы контроля существуют при определении качества сырья, полуфабрикатов и готового мармелада?

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»