Новые термины

Автолитическая активность; Амила́за; Гексозы;

Гомоферментативное молочнокислое брожение; Полиферментативное брожение; ЭЛВИЗ-2 (прибор)

Лабораторная работа № 4

Анализ крахмала

Цель работы:

- оценить качество крахмала по основным показателям и составить технологическую схему его производства.

Задание

Определить качество поступившего крахмала по совокупности показателей, предусмотренных стандартом.

Составить технологическую схему и операторную модель получения сырого картофельного и кукурузного крахмала.

1. Общие положения:

2. Природа и свойства крахмала

3. Все растения в качестве запасного питательного вещества откладывают в тканях сложный углевод крахмал

4. (С₆Н₁₀O₅)n.

Крахмал является полимером глюкозы  – самого перевариваемого и легкоусваиваемого вещества, как в организме человека, так и в организме всех продуцентов, в том числе, микроорганизмов. Крахмал в больших количествах содержится в различных съедобных растениях – картофеле, злаках, фруктах и овощах. В промышленных масштабах крахмал извлекают, например, из картофеля, кукурузы, риса. Этот пищевой продукт обладает рядом ценных свойств, а также способностью к модифицированию. Благодаря этому крахмал применяют как в пищевых производствах (кондитерское, хлебопекарное, колбасное и др.), в кулинарии, так и в непищевых отраслях хозяйства – парфюмерной, текстильной и др. Из крахмала получают различные крахмалопродукты: саго, модифицированные крахмалы, патоку, глюкозу. Многие любят каши, запеканки и супы, приготовленные на основе саго – крупы в виде высушенных комочков оклейстеризованного крахмала. Широкое распространение получили модифицированные крахмалы, предназначенные для различных конкретных целей: крахмалы жидкокипящие, крахмалы набухающие, крахмалы экструзионные и др. Все эти продукты обладают необычными и ценными свойствами. Так, набухающие крахмалы при контакте с водой поглощают её лучше, чем обычный крахмал.

Крахмалы применяют для приготовления пудингов, сухих смесей для кексов, для производства сбивных кондитерских изделий и мясных полуфабрикатов в качестве связующих веществ и стабилизаторов влажности. Продуктом неполного кислотного или ферментативного гидролиза крахмала является патока – густая, вязкая, бесцветная или желтоватая сладкая жидкость. Она используется для промышленной переработки сахарозы как антикристаллизатор, повышает вязкость сиропов, задерживает черствение и высыхание хлеба и пряников, уменьшает сладость кондитерских изделий – карамели, халвы, а также ликёров и варенья.

Крахмал изготавливают из различных растений. Технология определяется видом сырья. Рассмотрим наиболее распространённую технологию производства крахмала из картофеля.

Картофель отмывают от грязи и посторонних включений, а затем подают на измельчение. От степени измельчения зависит выход крахмала из клеток. Чем больше измельчение, тем больше выход, но при этом могут разрушаться сами зёрна крахмала. Картофель измельчают двукратно. Эффективность измельчения зависит от состояния корнеплодов – свежие и сочные, упругие измельчаются лучше, чем вялые или мороженые.

При измельчении раскрывается большая часть клеток и образуется «картофельная кашка», состоящая из клеточного сока, неразрушенных клеток, клеточных оболочек и крахмала. Те крахмальные зёрна, которые остались в неразрушенных клетках, переходят в побочный продукт производства – картофельную мезгу и теряются. Эту часть крахмала принято называть связанным крахмалом, в то время как выделенный из клубней – свободным. Содержание свободного крахмала оценивают коэффициентом измельчения. Свободный крахмал при правильном соблюдении технологических режимов должен составлять не менее 90% от общего. С целью улучшения качества крахмала, степени его белизны и предупреждения развития микроорганизмов в картофельную кашку добавляют диоксид серы SO₂ или сернистую кислоту. Это помогает улучшить качество крахмала, придать ему белизну и предотвратить развитие патогенных микроорганизмов.

Полученную крахмальную суспензию освобождают от песка и мезги с картофельным соком, а затем высушивают.

Для этого вначале проводят обработку на гидроциклонах, где под действием возникающей при вращении центробежной силы отделяется суспензия крахмала с концентрацией 37-40%. Этот продукт называют сырым картофельным крахмалом.

Высушивают крахмал на непрерывно действующих пневматических сушилках различной конструкции. В этих аппаратах разрыхленный крахмал «взвешивается» в движущемся потоке горячего воздуха.

Эффективность производства зависит от содержания крахмала в перерабатываемом сырье и от потерь продукта со сточными водами и твёрдыми отходами.

Товарная продукция выпускается в виде сухого либо сырого крахмала. Сырой крахмал подразделяется на три сорта – первый, второй и третий в зависимости от цвета, наличия вкраплений и запаха. Сырой крахмал не подлежит длительному хранению, так как является скоропортящимся продуктом. Для увеличения срока хранения применяют консервацию с помощью раствора диоксида серы с концентрацией 0,05%.

Сухой картофельный крахмал выпускают в мешках и в мелкой упаковке. Применяют двойные тканевые мешки и мешки с полиэтиленовыми вкладышами вместимостью не более 50 кг. Качество крахмала регламентируется требованиями ГОСТ 7699-78 "Крахмал картофельный". Соответственно выпускаемый продукт классифицируют на сорта «Экстра», высший, первый и второй. ГОСТ регламентирует в зависимости от сорта крахмала влажность 17-20%, содержание золы – 0,3-1,0%, кислотность – 6-20°. Содержание сернистого ангидрида не более чем 0, 005%.

Важен показатель, характеризующий чистоту и белизну крахмала – число крапин на 1 дм² при рассмотрении невооруженным глазом: 80 – для крахмала «Экстра», 280 – для первого сорта и для второго – не нормируется. Второй сорт крахмала предназначен только для использования в технических целях и для промышленной переработки. Срок хранения крахмала гарантируется 2 года со дня выработки при соблюдении условий хранения – относительной влажности воздуха не более 75%.

Количество крахмала, которое изготавливают предприятием в одну смену, которое имеет один сорт, одно наименование и которое фасуют в одинаковую упаковку, называют партией. К потребителю крахмал поступает партиями, размеры которых не превышают одного железнодорожного вагона.

Партия сопровождается документом, удостоверяющим ее качество. Каждую десятую единицу транспортной тары подвергают проверке состояния упаковки и правильности маркировки.

Качество крахмала оценивают по цвету, запаху и хрусту при кулинарной обработке, которые определяются соблюдением технологии очистки и условий транспортировки и хранения.

Размер крахмальных зёрен и их целостность влияют на кристаллический блеск (люстр) высших сортов продукта. Хорошо выраженный блеск придают крупные зёрна крахмала. Матовую поверхность имеют зёрна лопнувшие, мелкие и плохо промытые. Растрескивание крахмальных зёрен и уменьшение степени выраженности блеска вызывает сушка при завышенной температуре. Потемнение крахмала происходит при плохой его очистке, при длительном соприкосновении с клеточным соком на производстве, а также при нарушении условий транспортирования и хранения.