Общая технология отрасли. Учебное пособие

до рН 7,0. К полученному раствору мелассы приливают5 см3 формольной смеси. Вследствие реакции между аминокислотами мелассы и формальдегидом рН смеси снижается и её титруют раствором NaOH до рН 9,1.

Содержание формольно-титруемого азота CN, % масс., рассчитывают по формуле

CN= 0,0014 ∙ (b - c)100 / a,

где b – объём раствора NaOH, израсходованный на титрование 20 см3 раствора мелассы с формольной смесью, см3; с – объём раствора NaOH, израсходованный на контрольное титрование, см3; а – масса мелассы, содержащаяся в 20 см3 раствора (5 г).

6. Содержания сахарозы методом нормальной навески. Нормальную навеску мелассы 26,0 г растворяют в горячей дистиллированной воде, переводят в колбу на 100 см3, охлаждают в течение 15 мин в водяной бане при 20 оС и доводят до метки.

50 см3 раствора отмеряют пипеткой, переводят в колбу на 100 см3, осветляют растворами Герлеса I и II по 15 см3 каждого (осветляют 3 приемами по 5 см3 каждого осветлителя, всякий раз перемешивая). Доливают до метки, фильтруют и поляризуют трубке на 200 мм. Результат удваивают.

Контрольные вопросы

1.Какие требования предъявляются ГОСТом к свеклосахарной мелассе?

2.В чем заключаются дополнительные требования мелассе как к сырью для дрожжевого производства?

3.Как определить общую щёлочность или кислотность мелассы?

4.В чем заключается определение активной кислотности мелассы?

5.В чем заключается определение содержания сухих - ве ществ мелассе?

6.Какие методы существуют для определения цветности мелассы?

81

7. На чем основано определение содержания азота аминокислот медным способом?

8. На чем основано определение содержания аминного азота формольным титрованием?

Лабораторная работа № 8.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КАРТОФЕЛЯ

Цель работы: определить по показателям качества соответствие картофеля требованиям стандарта

Оборудование и материалы: весы лабораторные, электровлагомер, бумажные пакеты с вкладышем, рефрактометр, терка, металлический поддон, картофель.

Теоретические сведения

Картофель используется для продовольственных и кормовых целей, в качестве сырья для крахмалопаточного и спиртового производств. Химический состав картофеля зависит от ряда факторов: сорта, условий выращивания, почвенно-климатических условий произрастания, агротехники, размера клубней, условий и длительности хранения. Средний химический состав клубней (% к массе картофеля): массовая доля влаги – 75, сухих веществ – 25, в том числе крахмала – 18,5, сахаров – 0,8, клетчатки – 1, пектиновых веществ – 0,6, азотистых веществ – 2,0, минеральных веществ – 0,9, липидов, органических кислот, веществ фенольной природы – 1,4.

Картофель в зависимости от сроков заготовки и поставки подразделяют на ранний (поставляемый до 1 сентября) и поздний (с 1 сентября). В соответствии с ГОСТ7176–2017 «Картофель продовольственный. Технические условия» должен удовлетворять следующим требованиям (табл. 16).

82

83

84

Порядок выполнения работы

Определение органолептических показателей

1. Внешний вид, форма, цвет мякоти, запах клубней проводят осмотром образца, сравнивая результаты с требованиями стандарта.

2.Определение загрязненности картофеля. Клубни очищают вручную ветошью или отмывают от земли водой, взвешивают на специальных весах Парова или чашечных весах с погрешностью ±0,01 кг. Результат рассчитывают в процентах с округлением до первого десятичного знака.

Из разных мест объединенной пробы отбирают около5 кг клубней картофеля, взвешивают, перемещают в бак с водой и отмывают клубни от прилипшей земли(допускается удалять землю, прилипшую к клубням, вручную ветошью), помещают на противень с сетчатым дном на 2–3 мин для отекания воды и вновь взвешивают. Из массы отмытого картофеля вычитают массу оставшейся на поверхности клубней воды, условно принимаемую в количестве 1 % массы отмытого картофеля.

Содержание земли, прилипшей к клубням картофеля, выражают в процентах по отношению к его массе, полученные результаты сравнивают с требованиями стандарта.

3.Определение размера клубней. Клубни всей объединенной пробы, отмытые или очищенные отземли, взвешивают, осматривают, измеряют наибольший поперечный диаметр(ширину) линейкой или штангенциркулем с погрешностью±1 мм и сортируют на фракции. Мелкие клубни (менее 30 мм для раннего картофеля и 50 мм для позднего) и клубни, которые стандартом не допускаются, взвешиваются отдельно. Массу каждой фракции выражают в % массы всей пробы.

У к а з а н и я: от размера клубней картофеля зависит количество отходов при его очистке, производительность труда при доочистке клубней, содержание крахмала в картофеле. Наибольшей крахмалистостью отличаются клубни среднего размера. Крупные клубни и очень мелкие содержат меньше крахмала, чем средние.

85

Определение физико-химических показателей

Лабораторные образцы (пробы) картофеля массой 3-4 кг очищают от внешних загрязнений, промывая в воде и очищая щеткой или поролоном, просушивают на воздухе.

Для анализа из каждого клубня вырезают 1/4 или 1/8 часть в виде сегмента так, чтобы в него входили в соответствующей пропорции все разнокачественные зоны клубня, составляющие данный объект. Полученные сегменты быстро разрезают ножом на несколько частей или измельчают на пластмассовой терке и хорошо перемешивают. Полученный после проведения этих операций образец будет средним, и его качественные показатели будут характеризовать всю анализируемую партию картофеля.

1.Определение массовой доли влаги. Используют три метода: высушивание до постоянной массы, экспрессный (на приборе ВЧМ) и рефрактометрический. Определение массовой доли влаги с помощью прибора ВЧМ. Из измельченной пробы картофеля берут навеску массой около 5 г с погрешностью ±0,01 г в предварительно высушенный с дополнительным листом фильтровальной бумаги и взвешенный пакет, навеску быстро распределяют тонким слоем на нижней стороне вкладыша. Подготовленные таким образом два пакета помещают в прибор и высушивают при температуре 150 °С в течение 5 мин, охлаждают в эксикаторе 3–5 мин и взвешивают с погрешностью±0,01 г. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,3 %.

У к а з а н и я: массовая доля влаги в картофеле является важным показателем его физиологического состояния. От содержания влаги зависит активность химических, биохимических и других процессов, происходящих в клубнях, а также энергетическая ценность картофеля. По содержанию массовой доли влаги (сухих веществ) в картофеле, используемом для переработки, определяют выход готовой продукции, время сушки сырья, затраты топлива.

2.Массовая доля сухих веществ. Измельченную на терке или в размельчителе тканей среднюю пробу картофеля отжимают

86

через три слоя марли и получают картофельный сок. Несколько капель исследуемого картофельного сока, освобожденного от клеточных тканей и крахмала, наносят стеклянной палочкой на поверхность призмы прецизионного рефрактометра РПЛ и определяют рефракцию картофельного сока.

Массовую долю сухих веществ в клубне рассчитывают по формуле

Х = 2,53 + 3,53У,

где Х – массовая доля сухих веществ в картофеле, %; У – рефракция картофельного сока, выраженная в % сухих веществ по шкале рефрактометра.

У к а з а н и я: определение массовой доли сухих веществ в картофельном соке рефрактометрическим методом дает несколько завышенные результаты за счет содержания глюкозы, сахарозы и других веществ, изменяющих коэффициент рефракции, но этот метод является быстрым, удобным при массовых анализах исходного сырья, требует незначительного количества материала.

Величина среднего отклонения рефрактометрического метода определения сухих веществ от стандартного метода высушивания до постоянной массы составляет около 1 %.

Контрольные вопросы

1.Для каких отраслей пищевой промышленности используют картофель?

2.Каков средний химический состав картофеля и от чего он зависит?

3.Какие требования предъявляет ГОСТ к качеству картофеля?

4.Как проводится органолептическая оценка качества кар-

тофеля?

5.Как определяется загрязненность клубней?

6.Какова методика определения размера клубней?

87

7.Как определяют массовую долю влаги в картофеле с помощью прибора ВЧМ?

8.В чем заключается рефрактометрический метод оценки массовой доли сухих веществ?

Лабораторная работа № 9.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КРАХМАЛА

Цель работы: установить методом микроскопирования вид крахмала и проверить его на отсутствие примесей другого вида; установить по органолептическим и физико-химическим показателям сорт крахмала.

Оборудование и материалы: весы лабораторные, микро-

скоп лабораторный, предметное и покровное стекло, элекроплитка, стакан стеклянный вместимостью 200 см3, бюретка стеклянная вместимостью 50 см3, колбы конические вместимостью 300 см3, крахмал кукурузный и картофельный, раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3.

Теоретические сведения

Крахмал получают из запасающих органов растений, в которых он откладывается как резервный углевод в виде вторичных крахмальных зерен. Для каждого вида растений характерны только свои крахмальные зерна, отличающиеся внешним видом, строением и размерами. По внешнему виду – это сыпучий белый с блеском порошок.

Крахмал и крахмалопродукты используют в различных отраслях пищевой промышленности – хлебопекарной, кондитерской, консервной, молочной, пищеконцентратной, а также в текстильной полиграфической, медицинской бумажной и др. В кондитерской промышленности крахмал входит в рецептуру теста при выработке сахарных сортов печенья, бисквитов, пирожных для придания тесту пластичности. Крахмал служит формовочным материалом при отливке различных видов конфет. Он используется также для приготовления соусов, пудингов, киселей, колбас и других пищевых продуктов.

88

В настоящее время основное количество крахмала вырабатывается из зерна кукурузы, пшеницы, риса, сорго и клубневого сырья – картофель, батат. При микроскопическом исследовании по виду зерен крахмала можно определить сырье, из которого он получен.

Технологии получения крахмала из различных видов сырья имеют существенные особенности.

Крахмальные зерна из одного сырья различаются по форме, размерам, химическому составу, что объясняется влиянием условий среды в процессе вегетации растений. При повышенной влажности формируются более крупные зерна правильной формы, но с пониженной механической прочностью.

При микроскопическом исследовании в крупных зернах обнаруживаются бороздки, размещающиеся в виде вытянутых колец вокруг центра - глазка. Глазок является основой центра крахмала, вокруг которой формируются макромолекулы полисахарида. Размер зерен крахмала из различных видов сырья находится в интервале от 2 до 150 мкм.

Зерна крахмала из картофеля считаются самыми крупными из известных видов крахмала – их размер от 15 до 100 мкм. Они имеют овальную форму в виде раковины с несимметрично расположенным глазком и выраженной слоистостью. Зерна крахмала из зерновых культур имеют меньшие размеры. Крахмал из кукурузы включает две фракции зерен – многогранные и круглые. Размер зерен крахмала от 5 до 26 мкм, в среднем 15 мкм.

По химическому составу крахмал является полимером дегидрированных остатков глюкозы, имеет формулу (С6Н10О5)n, где n колеблется в пределах 300-6000. Основная химическая реакция

– гидролиз крахмала – приводит к количественному переходу крахмала в глюкозу. При фракционировании крахмала выделены два полисахарида – амилоза и амилопектин, различающиеся строением и характером связей между глюкозными остатками. Амилоза представляет линейную молекулу, в которой 100-1000 остатков глюкозы соединены между собойα-1-4-глюкозидной связью; амилопектин – разветвленную за счет появления дополнительно связи α-1-6.

89

В последние годы амилозу добывают из крахмала для получения пленок, которые используются в качестве оболочек для колбас и других продуктов. Эти пленки прочны, прозрачны, нерастворимы в воде, но легко расщепляются под действием ферментов желудочного сока с образованием усвояемых продуктов.

Амилопектин сильно набухает в воде, образуя вязкие и стойкие коллоидные растворы. При приготовлении клейстера из крахмала амилопектин препятствует ретроградации амилозы, играя роль защитного коллоида. При ферментативном гидролизе амилопектин расщепляется до декстринов.

Физические свойства крахмала определяются размером и структурой зерен (рис. 12). Размер крахмальных зерен колеблется от 2 (рис) до 150 мкм (картофель). Зерна рисового и кукурузного крахмалов мало отличаются по размерам; ржаной и пшеничный крахмалы содержат крупные и мелкие зерна.

Рис. 12. Формы зерен крахмала: а – из клеток клубней картофеля: 1 – простое эксцентрическое; 2 – простые концентрические; 3 – сложное; 4 – полусложное; б – простые зерна из клеток эндосперма: 5 – кукурузы; 6 – пшеницы; 7 – ржи; 8 – фасоли; в – сложные зерна из клеток эндосперма: 9 – овса; 10 - риса

Крахмал используют как в натуральном виде(нативный крахмала), так и в виде продуктов его различной обработки или переработки.

Так, например, из него путем химической, биохимической или комбинированной обработки получают модифицированный

90