Учебно-исследовательская работа студентов. Лабораторный практикум

31

Техника определения

Проведение основного анализа

1 см3 сока помещают в мерную колбу на 50 см3, доводят объем этиловым спиртом до метки, перемешивают и фильтруют. В фильтрате определяют оптическую плотность при длине волны 450 нм, в кювете с рабочей гранью 10 мм. В качестве контроля используется этиловый спирт.

Вычисление результатов

Содержание β-каротина (в мг/100 см') рассчитывают по формуле:

где К - содержание β-каротина, мг/100 см³; Д - оптическая плотность раствора;

0,00208 - количество β-каротина в мг раствора, соответствующее по окраске раствору стандартного образца;

50 - разведение, см3.

Определение общего содержания фенольных веществ

Общее содержание фенольных веществ в соке определяют колориметрическим методом, основанном на применении реактива ФолинаЧокальтеу, который при добавлении окисляет фенольные группы восстанавливаясь при этом до смеси окислов, окрашенных в голубойили синий цвет. Интенсивность окраски пропорциональна содержанию фенольных веществ.

Приборы, оборудование и посуда: весы технические, раз-

новесы, мерные колбы на 50, 200 см3, пипетки на 1, 5, 10 см3, электроплита, ФЭК, кюветы с рабочей гранью 10 мм.

Реактивы: реактив Фолина-Чокальтеу, 20 %-ный раствор

Nа2СО3.

Расход сырья: сок 1 см3 .

32

Техника определения

Подготовка к анализу

Общее содержание фенольных веществ определяют по калибровочной кривой.

Для построения калибровочного графика используют стандартный раствор рутина. Для приготовления основного раствора рутина берут 0,02 г рутина и доводят до метки дистиллированной водой в мерной колбе на 200 см3. Затем готовят стандартный раствор рутина: берут 5 см3 основного раствора и доводят дистиллированной водой до метки в колбе на 50 см3.

Для построения калибровочного графика 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0 см3 стандартного раствора рутина помещают в мерные колбы на 50 см3, добавляют по 0,5 см3 реактива Фоли- на-Чокапьтеу и по 5 см3 20 %-ного раствора Na2CO3. Объем доводят до метки дистиллированной водой и через 30 мин. измеряют оптическую плотность (при длине волны 630 нм, кювета с рабочей гранью 10 мм) на фотоэлектроколориметре. В отсутствии рутина калибровочная кривая, может быть построена по следующим данным:

ось абсцисс - 0,005; 0,01; 0,025; 0,02; 0,05 мг/см3 рутина; ось ординат -0,025; 0,045; 0,085; 0,11; 0,34 ед. оптической

плотности.

Проведение основного анализа

1 см3 сока помещают в мерну колбу на 50 см3, добавляют по 0,5 см3 реактива Фолина-Чокапьтеу и 5 см3 20 %-ного раствора Na2CO3. Объем доводят до метки дистиллированной водой и через 30 мин. измеряют оптическую плотность (при длине волны 630 нм, кювета с рабочей гранью 10 мм) на фотоэлектроколориметре.

Вычисление результатов

Для расчета содержания фенольных веществ концентрацию рутина, найденную по графику, умножают на коэффициент разбавления сока - 50.

33

Органолептическая оценка качества сока

Органолептически оценивают цвет, вкус и аромат свежеотжатого сока.

Участники дегустации заполняют дегустационные листы, оценивая каждый по 5-бальной системе.

Каждому образцу сока присваивают номер, который сообщают перед проведением анализа дегустатором. После того, как будут проанализированы все образцы, указывают их наименование. Конечный результат по каждому показателю определяют путем подсчета среднего арифметического оценок, выставляемых всеми дегустаторами. Дегустационная оценка сока приводится в виде табл. 2.1

2.3. Анализ полученных результатов

Данные дегустационной оценки по каждому образцу привести в табл. 2.1. Провести сравнительную оценку сокоотдачи и качества полученного сока. Каждый отчет должен содержать расчеты поформулам 2.1, 2.2, 2.3 согласно выполненному варианту.

Результаты эксперимента представить графически в виде зависимостей:

-изменение выхода сока от способа обработки мезги;

-изменение содержания сухих веществ в соке от способа обработки мезги;

-изменение содержания вмиамина С в соке от способа обработки мезги;

-изменение содержания β-каротина в соке от способа обработки мезги;

34

- изменение содержания фенольных веществ в соке от способа обработки мезги;

Обосновать выбор оптимального способа обоаботки мезгии для увеличения выхода сока.

Таблица 2.2.

Влияние способов предварительной обработки плодов на выход и качество сока

Сделать вывод о наиболее эффективном методе воздействия на плоды перед прессованием, обеспечивающим высокий выход сока и хорошее качество.

Индивидуальные задания

1.Применение ферментных препаратов в производстве

соков.

2.Характеристика способов измельчения сырья в производстве соков.

3.Факторы, влияющие на выход сока.

4.Способы обработки мезги перед прессованием.

5.Сравнительная характеристика оборудования для фильтрования сока.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается пищевая и биологическая ценность

соков?

2.Расскажите о технологии производства плодовых соков без мякоти.

35

3.Назовите факторы, определяющие выход сока?

4.Какую роль играет степень измельчения плодов при увеличении сока?

5.Назовите способы повышения выхода сока из плодов

иягод.

6.В чем заключается сущность тепловой обработки плодов с точки зрения повышения выхода сока?

7.Почему замороженные плоды следует дробить и прессовать, не допуская полного их оттаивания?

8.Что относится к веществам, облегчающим прессование? Их роль при добавлении к мезге?

9.Какое влияние оказывает на отдачу сока пектиновые вещества плодов?

10.Какие ферментные препараты применяют для увеличения выхода сока? В чем заключается их действие?

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОКЛЕИВАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

В ПРОИЗВОДСТВЕ ОСВЕТЛЕННЫХ СОКОВ

Цель работы - исследование эффективности воздействия оклеивающих материалов на коллоидный состав осветленных соков.

Основные задачи исследования:

-провести обработку свежеотжатого сока оклеивающими материалами;

-исследовать влияние различных сорбентов основных мутеобразующих веществ на показатели, характеризующие качество осветленного сока;

-провести сравнительную оценку степени осветления и качества полученного сока и обосновать выбор стабилизатора для получения осветленного сока.

36

3.1. Теоретические положения

Осветление применяют с целью удаления мелких взвесей и коллоидных частиц для получения прозрачного продукта – осветленного сока. Вырабатывают осветленные соки из свежих или замороженных плодов и ягод, а также из заготовленных полуфабрикатов.

Различают несколько методов осветления плодовоягодных соков.

Физические методы, не связанные с изменением химического состава и коллоидных свойств жидкой фазы продукта (процеживание, отстаивание, центрифугирование).

Ферментативные методы, при которых под действием природных или искусственно введенных в продукт ферментов происходят биохимические и физико-химические изменения сока, ведущие к седиментации, коллоидно-химическим процессам, направленным на разрушение коллоидной системы.

В состав коллоидной системы входят пектиновые вещества, белки, крахмал и другие вещества, вызывающие мутность соков. Особую роль играют пектиновые вещества, поэтому в качестве ферментного препарата используют пектиназу, вырабатываемую из плесневых грибов. Под действием пектиназы пектиновые вещества переходят в пектиновую кислоту и при отстаивании образуют осадок. В промышленности также используют отечественный пектолитический ферментный препарат, который кроме пектиназы содержит протеазы – ферменты, расщепляющие белки. Кроме того, применяют амилолитические ферменты, разрушающие крахмал. Под действием ферментов вначале снижается вязкость соков, затем происходит седиментация – выпадение осадка. В результате ферментативных процессов происходит осветление соков. Осветление ферментными препаратами применяется для трудно осветляемых соков – яблочного, сливового, виноградного.

Физико-химические методы осветления направлены на разрушение коллоидной системы соков за счет использования термического воздействия или реагентов (оклейка, применение бентонита и др.).

37

Термическое воздействие – это мгновенный подогрев сока, при котором происходит быстрое чередование подогрева и охлаждения сока. При этом изменяется структура белковых молекул, происходит денатурация белков и их седиментация. Продолжительность подогрева и охлаждения составляет по 10 с, температура подогрева – 75-80° С, температура охлаждения – 15-20° С. В результате мгновенного подогрева полная прозрачность продукта не достигается, но основная масса взвешенных в соке частиц оседает.

Термическое воздействие за счет замораживания и оттаивания также вызывает разрушение коллоидной системы, так как при кристаллизации растворителя (воды) происходит перераспределение ионов и изменяется электрический заряд, обусловливающий стойкость золя. При этом методе полного осветления сока не обеспечивается.

Оклейкой называется осветление, которое вызывается добавлением коллоидных растворов. Эти растворы, нейтрализуя природные коллоиды сока, приводят к седиментации. К оклеивающим материалам относятся желатин, рыбий клей, агар, жмых или семена горчицы, натриевая соль альгиновой кислоты и др. Осветление оклейкой проводят в течение 6-10 ч при температуре 8-12° С. Хорошо поддаются оклейке соки яблочный, виноградный, грушевый.

Самоосветление. При длительном хранении сок иногда самопроизвольно расслаивается на твердую и жидкую фазы, после чего направляется на фильтрование. Данный метод, получивший название самоосветления, является следствием происходящих в соке ферментативных и химических процессов.

3.2. Порядок выполнения

Продолжительность работы – 12 ч.

Объектами исследования могут служить яблоки, груша, айва и др. плоды, используемые для производства осветленных соков и отвечающие требованиям ГОСТа.

Для проведения работы отбирают плоды и овощи одного вида, сорта, степени зрелости и, примерно, одинаковых размеров.

38

3.2.1. Подготовка сырья

Сырье в количестве 2 кг (в зависимости от сокоотдачи) сортируют, взвешивают, моют, отжимают сок.

Свежеотжатый сок обрабатывается согласно приведенным вариантам.

3.2.2. Проведение эксперимента

Эксперимент проводят по общей схеме, различия вариантов заключается в способе осветления с применением оклеивающих материалов различной природы и их селективности в отношении мутеобразователей – белковых, полифенольных, пектиновых веществ и полисахаридов.

Общая схема проведения эксперимента представлена на рис. 3.1.

Вариант 1. Физический способ осветелния. Вариант 2. Биохимический способ осветелния сока. Вариант 3. Физико-химический способ осветления. Вариант 4. Комбинированный способ осветления.

Вариант 1.

Физический способ осветления сока. Одним из вариан-

тов физических методов осветления сока является сепарирование или центрифугирование.

Свежеотжатый сок разливают в центрифужные пробирки и подвергают центрифугированию в течение 15-20 минут. Под действием центробежной силы взвешенные частицы, имеющие плотность выше, чем сок, оседают на дно пробирок. Верхний слой, содержащий осветленный сок, осторожно сливают и используют для определения степени осветления и показателей качества.

Вариант 2.

Биохимический способ осветелния сока. Если в процес-

се подготовки мезгу обрабатывали ферментными препаратами

39

для увеличения выхода сока, то применение ферментных препаратов на стадии осветления недопустимо.

Дозировку ферментных препаратов пектолитического и амилолитического действия определяют путем проведения пробной оклейки. В средней пробе свежеотжатого сока проверяют наличие пектина и крахмала по соответствующим качественным реакциям: на пектин (спиртовая проба), на крахмал (йодная проба).

Выбранные дозы пектолитического и амилолитического ферментных препаратов проверяют на соке пробным осветлением. Для этого берут 4 ряда пробирок по 4 штуки в каждом. В каждую пробирку наливают по 25 см³ сока, подогретого до 45º С, и выбранные по качественной реакции ферментные препараты, смесь перемещивают, и оставляют для ферментации при 45º С. Первый ряд пробирок ферментируют 40 минут, второй – 60, третий – 90, четвертый – 120 минут, контролируя по окончании каждого периода ферментации реакцию на крахмал и пектин, определяемые по йодной и спиртовой пробе.

После окончания времени ферментации устанавливают дозу препаратов по той пробирки, где осветление прошло более полно и быстро.

Вариант 3.

Физико-химический способ осветления сока. Осветеле-

ние сока проводят оклеивающими материалами: хитозаном, бентонитом. Берут два ряда пробирок по 10 штук в каждом. В каждую пробирку наливают по 10 см³ сока. Затем в пробирки 1 ряда добавляют 1 % раствор хитозана в 2 % -ной лимонной кислоте: в первую пробирку 0,1, во вторую 0,2, в третью 0,3 и т.д. В пробирки второго ряда добавляют 10%-ный раствор бентонита в аналогичных количествах. Пробирки с содержимым хорошо взбалтывают и оставляют в покое на 15 минут, наблюдая за эффектом осветления.

Необходимую дозу оклеивающих материалов устанавливают по той пробирки, где осветление прошло быстрее и лучше. При получении одинаково хороших результатов в разных пробирках принимают минимальную дозу.

40

Вариант 4.

Комбинированный способ осветления сока. Берут три ряда пробирок по 10 штук в каждом. В каждую пробирку наливают по 10 см³ сока. Затем в пробирки 1 ряда добавляют 1 %- ный раствор желатина: в первую пробирку 0,1, во вторую 0,2, в третью 0,3 и т.д. Во все пробирки второго ряда добавляют по 0,1 см³ 1 %-ного раствора танина, содержимое пробирок взбалтывают, а затем добавляют 1 %-ный раствор желатина в тех же количествах, что и для первого ряда.

Во все пробирки третьего ряда помещают по 0,2 см³ 1 %- ного раствора танина и после взбалтывания – 1 %-ный раствор желатина в тех же количествах, что и для первого ряда.

Пробирки с содержимым хорошо взбалтывают и оставляют в покое на 15 минут, наблюдая за эффектом осветления.

Плоды

↓

Сортировка, мойка

↓

Взвешивание

↓

Получение сока

↓

Анализ сока (сухие вещества, цветность, полифенолы, тесты )

↓

Осветление сока согласно варианта

↓

Отделение сока

↓

Анализ сока Определение степени осветления, высоты столба освтеленной

жидкости и количества осадка

↓

Определение качества осветленного сока (сухие вещества,

органолептическая оценка)

Рис. 3.1. Схема проведения эксперимента