Порядок выполнения работы

1. Предварительно определяют массовую долю СВ в патоке рефрактометрическим методом с учетом поправки (К), которую вычитают из величины СВрефр (К = 2,6 % для карамельной патоки). В инвертном сиропе, содержащим от 70 до 80% РВ, при определении СВрефр, а также учитывая поправку К которую прибавляют к СВреф (K = 2 % ).

2. Приготовление карамельной массы осуществляется в соответствии с рецептурой и технологическими режимами, приведенные в таблицах 4.

Взвешивают необходимое по рецептуре количество компонентов. Растворяют 100 г. сахара песка в 25-30 см³ воды при нагревании до температуры 95 - 100 °С. В сахарный раствор, после полного растворения сахара, добавляют подогретую до температуры 45 °С патоку или необходимое количество инвертного сиропа. В процессе уваривания полученного сахаро - паточного или сахаро - инвертного сиропа производят отбор проб в интервале температур 130 -138 °С.

Таблица 4.- Параметры приготовления карамельной массы

Наименование параметров	Вариант
	1	2	3	4
Массовая доля патоки, % к сахару поСВ	25	50	50	50
Массовая доля инвертного сиро­па, % к сахару по СВ
Температура уваривания кара­мельной массы, °С:	135	135	120	135

Горячую карамельную массу при температуре 108°С вылить на мраморную плиту, так чтобы получился круг, предварительно смазанную растительным маслом во избежание прилипания. Замерить по линейке взаимно перпендикулярные диаметры полученного круга для определения коэффициента растекаемости. Затем вводят вкусовые и красящие вещества, охлаждаю массу без перемешивания до 90 °С. При дальнейшем охлаждении карамельной массы до температуры 60 -70 °С формуют ее в виде жгутов и разрезают на отдельные изделия.

Методы исследования

Органолептическая оценка.

При органолептической оценке карамели определяют вкус, аромат, цвет, вид поверхности и форму на основании требований, предусмотренных ГОСТ 6478—88.

Вкус и аромат - явно выраженные, соответствующие данному наименованию, без посторонних привкуса и запаха. Цвет - свойственный данной карамели.

Поверхность - сухая, без трещин, вкраплений и заусенцев.

Форма - правильная, соответствующая данному виду изделий; монпансье должно быть четко отформовано.

Следует сравнить органолептические показатели качества карамели, приготовленной с использованием различных антикристаллизаторов.

Растекаемость карамельной массы.

Является косвенной характеристикой ее вязкости и зависит от рецептуры карамели. Вязкость влияет на стойкость карамельной массы к засахариванию и на технологический процесс ее обработки. Карамельная патока, особенно низкоосахаренная, вследствие высокого содержания декстринов сообщает высокую вязкость карамельной массе, которая, будучи приготовлена на инвертном сиропе, при той же влажности обладает меньшей вязкостью и большей растекаемостью.

Растекаемость карамельной массы характеризуется коэффициентом растекания, который рассчитывают по формуле

К = S/p

где К—коэффициент растекания, см²/г;

S — площадь, занимаемая пластом карательной массы (площадь круга), вылитой на плиту при температуре 108°С, см²;

р — масса порции карамельной массы, г.

Для подсчета величины растекаемости карамельной массы определяют диаметр как среднее значение двух взаимно перпендикулярных диаметров, рассчитывают площадь круга и массу отлитой на плиту массы. Для нормальной карамельной массы на патоке коэффициент растекания равен 1,35; для массы, содержащей 20% инвертного сиропа, — 1,60. С целью увеличения вязкости карамельной массы на инвертном сиропе снижают ее влажность.

Определение влажности рефрактометрическим методом.

Для приготовления 50%-ного раствора взвесить на технохимических весах 5 г карамели (предварительно измельченной в ступке) в бюксе с палочкой и крышкой или стаканчике, добавить 5 г дистиллированной воды, растворить навеску при подогревании на водяной бане (температура не выше 70°С). После охлаждения раствора бюксу взвесить и добавить необходимое количество воды (пока раствор не будет весить 10 г). После этого каплю раствора, нанести стеклянной палочкой на призму рефрактометра и по шкале определить в процентах содержание сухих веществ в растворе. Призму рефрактометра предварительно выдержать при температуре 20° С.

Массовую долю сухих веществ в карамели (без учета поправок на температуру, углеводы патоки и инвертного сиропа) рассчитать по формуле

Х = nb/g

где n—показания процентной шкалы рефрактометра пpи 20°C; b—масса раствора навески; g—навеска карамели, г.

Коэффициент преломления растворов веществ зависит от температуры, поэтому в случае отклонения температуры раствора от 20°C необходимо ввести температурнуюпоправку, определив ее по таблице 5. При температуре выше 20° С величину поправки следует прибавить, а при температуре ниже 20° С вычесть из найденного количества СВ.

Таблица 5.

Температурные поправки, рассчитанные на 20° С

Температура, °С	Количество сухих веществ, %
	30	40	50	60	70	75
От процента сухих веществ отнять
15	0,35	0,37	0,38	0,39	0,40	0,41
16	0,28	0,30	0,30	0,31	0,31	0,32
17	0,21	0,22	0,23	0,24	0,24	0,24
18	0,14	0,15	0,15	0,16	0,16	0,16
19	0,07	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08
К проценту сухих веществ прибавить
21	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08
22	0,15	0,15	0,16	0,16	0,16	0,16
23	0,23	0,23	0,24	0,24	0,24	0,24
24	0,31	0,31	0,31	0,32	0,32	0,32
25	0,39	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
26	0,47	0,48	0,48	0,48	0,48	0,48
27	0,55	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56
28	0,63	0,64	0,64	0,64	0,64	0,64
29	0,72	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73
30	0,80	0,81	0,81	0,81	0,81	0,81

Показатель содержания сухих веществ сиропа ориентировочно можно контролировать непосредственно в процессе варки по температуре его кипения, которая представлена в таблице 6.

Таблица 6 – Температура кипения (⁰С) паточного, сахарного и инвертного сиропов в зависимости от концентрации

Сироп	Концентрация раствора, %
	50	60	70	75	80	85	90
Паточный	101,3	102,0	103,7	104,9	106,5	109,0	113,6
Сахарный	101,8	103,1	105,1	107,0	109,4	113,0	119,0
Инвертный	-	-	108,1	110,5	113,5	118,0	124,6

Температуру кипения карамельного сиропа определяем как средневзвешенную величину их температуры кипения сиропов и патоки, указанных в таблице 3. Например, температура кипения карамельного сиропа (⁰С), приготовленного по рецептуре 40кг патоки на 100кг сахара, для массовой доли сухих веществ сиропа 85%, а использованной патоки 80%, если условно принять массовую долю сухих веществ сахара 100%, то:

Т= =112,0⁰С

Для определения оптической плотности (по которой судят о цветности карамели) 10 г карамели разводят в 100 см³ дистиллированной воды. Раствор наливают в кувету толщиной 10мм и определяют оптическую плотность на ФЭК при светофильтре с длинной волны 430 нм. Показатель оптической плотности используют для расчета цветности (К, ед. цветности), рассчитывается по формуле:

К=

где D – оптическая плотность раствора;

ρ – концентрация раствора, %(концентрация раствора расчитывается по формуле: ρ=СВ_сиропа·20/120);

d – толщина кюветы, мм.

Определение редуцирующих веществ.

Ряд методов определения редуцирующих сахаров основан на применении щелочного раствора меди, который получается при взаимодействии щелочного раствора сегнетовой соли с сульфатом меди (медным купоросом) – фелиговый метод (метод горячего титролвания).

Раствор сульфата меди носит название Фелинг I, щелочной раствор сегнетовой соли — Фелинг II.

В первый момент при смешивании щелочного раствора сегнетовой соли и медного купороса образуется голубой осадок гидроксида меди.

CuSO₄+ 2NaOН =Сu (ОН)₂ + Na ₂SO₄.

При взаимодействии Сu(ОН)₂ с сегнетовой солью осадок растворяется, образуется медный комплекс, и раствор окрашивается в густой синий цвет.

Редуцирующие сахара, воздействуя на образовавшийся медный комплекс, восстанавливают медь до закиси.

Для приготовления стандартного раствора инвертного сахара навеску химически чистой сахарозы или сахара-рафинада, выдержанных в эксикаторе в течение 3 суток, в количестве 1,9 г растворяют в воде, переносят в мерную колбу на 200 мл. Количество воды, затраченное на растворение и перенесение навески, должно быть около 100 мл.

К раствору прибавляют 7—8 мл концентрированной соляной кислоты (плотн. 1,19). Погрузив термометр в колбу, ставят ее в водяную баню, нагретую приблизительно до 80° С. В течение 2—3 мин температуру жидкости доводят до 67—70°С и при этой температуре выдерживают раствор точно 5 мин, после чего содержимое колбы немедленно охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуры и нейтрализуют раствором щелочи (25—30%-ной концентрации), прибавив 1—2 капли метилового оранжевого (зона перехода окраски рН 3,1—4,4). После этого раствор в колбе разбавляют водой до метки и взбалтывают. В 1 мл приготовленного стандартного раствора содержится 0,01 г инвертного сахара.

При установлении титра фелинговой жидкости (контрольное титрование – количество ред веществ в стандартном растворе) в коническую колбу на 100 –200 см³ отмеривают пипетками по 10-см³ жидкости Фелинг I и Фелинг II, прибавляют пипеткой 10 см³ воды, нагревают до кипения, кипятят ровно 1 мин. Не прерывая кипячения, вносят три капли метиленового синего и титруют тем же раствором инвертного сахара до исчезновения синей окраски и появления красного осадка.

Величину навески сиропа g определить по формуле:

g=aV*100/p;

где а —допустимое содержание определяемого сахара в 100 мл приготовленного раствора (0,032), г;

V — объем мерной колбы, взятой для приготовления раствора навески, см³ (если навеску необходимо растворить);

р — предполагаемое содержание редуцирующих веществ в исследуемом продукте, % (в карамельном сиропе 12-14%).

В коническую колбу на 100—150 см³ пипетками отмерить по 10 см³ жидкости Фелинг I, Фелинг II и дистиллированной воды и расчетное количество карамели (взвешенного на фильтровальной бумаге).

Если карамель имеет водонерастворимые вещества (белки и жиры), то перед проведением опыта навеску подвергают растворению дистиллированной водой в мерной колбе на 100 см³, которую заполняют на половину водой вводят навеску и помещают на водянуб баню температура которой не выше 60⁰С, при этой температуре, периодически взбалтывая, выдерживают в течение 15 мин. Охладив раствор до комнатной температуры, осаждают не сахара раствором ZnSO₄·7H₂О, взятого в количестве 10 см³, тщательно взбалтывают и вводят 10 см³ гидроксида Nа или К. Осветлив жидкость, объем мерной колбы доводят до метки, взбалтывают и через 2 мин отфильтровывают, для определения редуцирующих веществ берут 10 см³ приготовленного раствора, но из метода описанного выше исключают 10 см³ воды.

Коническую колбу с исследуемым раствором нагреть при взбалтывании до кипения, кипятить 1 мин (время отметить по песочным часам). Не прерывая кипячения, прибавить 3 капли метиленового синего и дотитровать из бюретки стандартным раствором инвертного сахара до исчезновения синего окрашивания и выпадение красного осадка..

Количество редуцирующих веществ X (в %) определить по формуле:

;

где: n - объем стандартного раствора инвертного сахара, затраченный на 20 мл щелочного раствора меди, см³;

m - количество стандартного раствора инвертного сахара, затраченного при дотитровывании, см³;

g - навеска продукта, г.

Определение активной кислотности потенциометрическим методом

Метод основан на измерении концентрации водородных ионов в испытуемом растворе.

5 г исследуемого продукта смешивают в стакане с 50 см³ дистиллированной воды, ускоряя, если требуется, растворение нагреванием до температуры не выше 70 ⁰С, охлаждают до температуры (20±2) ⁰С.

Электроды потенциометра погружают в исследуемый раствор и, не обращая внимание на осадок, после того, как показание прибора примут установившиеся значение, отсчитывают величину рН по шкале прибора

Полученные результаты заносят в таблицу 6.

Таблица 6.- Влияние технологических параметров на физхико -химические показатели качества карамельной массы

Показатели	По ГОСТ 6478 - 88	В исследуемой карамельной массе
Массовая доля влаги, не более%	Не более 3%
Массовая доля редуцирующих веществ, %:
в неподкисленной карамельной массе	Не более 20%
с введением кислоты
0,6 %	Не более 22%
более 0,6 %	Не более 23%
Активная кислотность
Коэффициент растекаемостит

Вопросы для самоподготовки

1. Основные стадии и параметры технологического процесса производства карамели

2. Химический состав патоки, используемой для получения карамели.

3. Какие изменения сахарозы происходят при термической обработке?

4. Органолептические и физико - химические показатели качества карамельной массы и карамели, предусмотренные ГОСТ 6478 - 88.

Методы определения массовой доли сухих и редуцирующих веществ в карамели, сущность методов.