Общие принципы обработки пищевого сырья. Лабораторный практикум. Учебное пособие

2.Сахариметр.

3.Поляриметрические кюветы длиной 100 мм.

4.Бюретка вместимостью 50 см3.

5.Раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3.

6.Спиртовой раствор фенолфталеина.

7.Фильтровальная бумага.

Теоретические сведения

Патока - продукт неполного гидролиза крахмала разбавленными минеральными кислотами или ферментами.

Исходным сырьем для производства патоки служит -пре имущественно кукурузный и картофельный крахмал, реже пшеничный и рисовый. Основную массу патоки получают путем кислотного гидролиза крахмала при температуре140-150 °С. Суспензию крахмала вначале нагревают до температуры 65-85 °С для перевода в клейстеризованное состояние, при котором нарушается его структура и ослабляются связи между отдельными макромолекулами. При дальнейшем воздействии кислоты и повышении температуры разрываются гликозидные связи с присоединением воды: формируется углеводный состав патоки.

Патока представляет собой бесцветную или желтоватую вязкую жидкость, содержащую до 80 % углеводов. В состав патоки входят глюкоза, мальтоза и декстрины с различной молекулярной массой.

Патоку выпускают в соответствии с ГОСТ33917-2016 «Патока крахмальная. Общие технические условия» низкоосахаренную, карамельную кислотную, карамельную ферментативную, высокоосахаренную и мальтозную (табл. 7). Все сорта патоки применяются в пищевой промышленности.

Низкоосахаренная патока содержит26-35 % мас. редуцирующих веществ, в том числе глюкозы 11,0-12,5 % масс. и используется преимущественно при производстве карамели в качестве антикристаллизатора сахарозы. При этом повышается устойчивость карамели, снижается ее гигроскопичность.

Высокоосахаренная патока состоит на40-50 % масс. из глюкозы при общем содержании редуцирующих веществ4560 % мас. Она применяется в основном для изготовления помадных конфет и пастильно-зефирных изделий, что повышает стой-

31

кость изделий в процессе хранения и улучшает вкусовые качества продукта. Широко используют патоку в консервной, хлебопекарной отрасли и при производстве безалкогольных напитков как подсластитель и компонент, препятствующий засахариванию и черствению. Эта патока не очень устойчива при хранении в связи с образованием осадка глюкозы.

Мальтозная патока представляет собой продукт гидролиза крахмала ферментами ячменного солода, может выпускаться в жидком или сухом виде и используется для выработки продуктов детского питания, пряников и некоторых кондитерских изделий.

Применение патоки в пищевой промышленности обусловлено ее химическим составом и соотношением основных компонентов. Декстрины, обладая высокой вязкостью, играют роль антикристаллизаторов для сахарозы, что широко используется при производстве карамели. Редуцирующие вещества патоки также тормозят процесс кристаллизации сахарозы, повышая ее растворимость, но значительно слабее, чем декстрины. Кроме того, редуцирующие вещества повышают гигроскопичность продуктов.

Порядок выполнения работы

Правила отбора проб

Для проверки качества патоки из каждой однородной партии отбирают среднюю пробу для анализа. Под однородной партией подразумевают партию патоки одного наименования и сорта, изготовленную одним предприятием, в одинаковой упаковке, в количестве не более одного вагона. Перед анализом предварительно проверяют состояние тары, упаковку и маркировку.

32

34

Для отбора пробы от партии выделяют 10 % бочек, но не менее 3 бочек. Эти бочки вскрывают и из каждой отбирают пробы в равных количествах. Отобранные пробы соединяют и тщательно перемешивают. Отбор пробы из цистерны производят из среднего слоя на глубине 50-70 см от верхнего уровня патоки в цистерне.

Отобранные пробы массой не менее 2 кг тщательно перемешивают, делят на три части и помещают в чистые сухие банки, которые тщательно закрывают. Пробу из одной банки подвергают анализу, а две другие опечатывают и хранят на случай повторного анализа.

Методики определения органолептических показателей

Внешний вид: определяют отсутствие осадков в патокеосмотром дна тары.

Цвет, прозрачность и наличия видимых посторонних меха-

нических примесей: патоку помещают в стакан из бесцветного стекла вместимостью 100 см3 и рассматривают при рассеянном свете. Обращают внимание на отсутствие посторонних оттенков.

Запах: патоку наливают в стакан и для получения более отчетливого запаха нагревают на водяной бане до 50-60 оС или растворяют горячей дистиллированной водой (50-60 оС) в соотношении 1:1 и определяют запах.

Вкус: определяют органолептическим способом, взяв на язык пробу патоки.

Методики определения физико-химических показателей

Массовые доли сухих веществ, редуцирующих веществ и кислотность патоки определяют с использованием основного раствора. Для его приготовления отвешивают 50 г патоки с точностью до 0,01 г. С помощью горячей дистиллированной воды переносят навеску в мерную колбу вместимостью 250 см3. Полученный раствор охлаждают до температуры20 °С, доливают дистиллированной водой до объема250 см3 и тщательно перемешивают.

35

Массовую долю сухих веществ патоки определяют двумя методами: пропорционального разбавления (в низкоосахаренной патоке или в патоке с массовой долей сухих веществ более 83 %) и рефрактометрическим.

Рефрактометрический метод: 1-2 капли патоки наносят ровным слоем на призму рефрактометра типа РПЛ-3 или УРЛ. Отсчет проводят по шкале сухих веществ, определяя при этом видимые сухие вещества, что объясняется химическим составом патоки.

Для определения истинных сухих веществ показания рефрактометра умножают на коэффициент, который находят в табл. 8 по показанию сахариметра при поляриметрировании основного раствора.

П р и м е р: показания рефрактометра - 82,7 %; показания поляриметра - 68,7 %. Из табл. 10 находят значение поправочного коэффициента, равное 0,9678; СВи = 82,7 ∙ 0,9678 = 80 %.

По массовой доле сухих веществ исследуемой патоки делают вывод о соответствии патоки требованиям стандарта.

Массовую долю редуцирующих веществ (РВ) в патоке оп-

ределяют йодометрическим и поляриметрическим методами. Поляриметрический метод: основной раствор патоки

фильтруют, заливают в поляриметрическую трубку длиной100 мм и поляриметрируют. Отсчет по шкале сахариметра производят пять раз и берут среднее арифметическое значение. Показания сахариметра в пересчете на массовую долю сухих веществ патоки

Рх = Ро ∙ 100/СВи,

где Ро - показания сахариметра, СВи - массовая доля истинных сухих веществ патоки, %.

По величине Рх в табл. 9 находят массовую долю редуцирующих веществ патоки в пересчете на сухие вещества.

По массовой доле редуцирующих веществ делают вывод о сорте крахмальной патоки.

П р и м е р: Ро = 68,7; СВи = 80 %; Рх = 68,7 ∙ 100/80 = 85,9.

Втабл. 9 по величине Рх = 85,9 находят массовую долю РВ = 41,03 %.

Температура карамельной пробы: в фарфоровую чашку

диаметром 12 см и высотой 3 см наливают 150 г карамельной патоки и нагревают так, чтобы общее время варки было 20-25 мин.

36

Сначала патока кипит спокойно. К концу варки, когда появляются большие пузырьки, ее начинают перемешивать термометром.

Если в патоке появляются темные прожилки, то отмечают температуру и считают, что патока выдержала пробу только до этой температуры. Если окраска патоки не изменяется, то ее нагревают до температуры, установленной стандартом для данного вида патоки.

Уваренную патоку выливают на противень, смазанный растительным маслом. После охлаждения определяют качество полученного леденца. Он должен быть прозрачным, без темных пятен и прожилок. Его окраска может несколько отличаться от окраски исходной патоки.

Для низкоосахаренной патоки в фарфоровую чашку помещают 100 г сахара-песка, приливают 25 см3 воды и нагревают на электроплитке до полного растворения, после чего добавляют 50 г патоки. Смесь перемешивают термометром до однородной массы, продолжая нагревание до150 °С. Массу перемешивают и наблюдают за изменением окраски. По достижении в ней температуры 155 °С содержимое выливают на противень, смазанный растительным маслом. После охлаждения определяют качество леденца.

С п р а в к а. За температуру карамельной пробы принимают ту температуру кипения патоки, при которой появляются темные прожилки, являющиеся продуктом термического разложения редуцирующих веществ. Изменение цвета патоки, появление темных прожилок дают непрозрачную карамельную массу, в результате чего готовая карамель, особенно леденцовая, не соответствует требованиям стандарта.

Учитывая, что с повышением массовой доли и изменением состава редуцирующих веществ температура термического разложения понижается, температура карамельной пробы определяется массовой долей редуцирующих веществ в патоке; для высокоосахаренной и мальтозной этот показатель не определяется.

37

38

39

39

Кислотность патоки: 100 см3 основного раствора патоки отмеривают пипеткой и помещают в коническую колбу вмести-

2.Определяют массу сухих веществ (г) в 100 г патоки

Х= 20 ∙ 80/100 = 16.

3.Находят объем см3 0,1 моль/дм3 раствора NаОН, пошедшего на титрование 100 г СВ патоки Х = 100 ∙ 3,2/16 = 20.

С п р а в к а. Кислотность патоки обусловлена наличием в ней кислых фосфатов, перешедших из крахмала в патоку, возможным остатком минеральной кислоты, а также кислотами, которые образуются при хранении за счет развития кислотообразующей микрофлоры. Кислотность оказывает влияние на устойчивость патоки при хранении и на качество готовой карамели,

которую получают увариванием раствора сахара-песка и патоки. Кислотность выражается в см3 0,1 моль/дм3 раствора

NаОН, необходимого для нейтрализации кислых соединений, со-

держащихся в 100 г сухих веществ патоки при индикаторе фенолфталеине.

Контрольные вопросы и задания

1.Каков химический состав крахмальной патоки?

2.Как используют карамельную патоку?

3.Расскажите об ассортименте патоки, вырабатываемой в настоящее время.

4.Какие показатели качества патоки определяют ее сорт?

5.Каково устройство рефрактометров РПЛ-3, УРЛ?

6.Какие основные правила подготовки рефрактометра к работе Вы знаете?

40