Контрольные вопросы и задания

1. Каковы свойства сахарозы?

2. Расскажите об органолептической оценке качества сахара-песка.

3. Каковы принцип и сущность поляриметрического метода исследования?

4. Какие вещества обладают оптической активностью? Что такое удельный угол вращения оптически активных веществ?

5. Какова оптическая схема сахариметра?

6. Рассказать о правилах установки сахариметра на нуль и работы на нем.

7. Какова методика определения массовой доли сахарозы в сахаре- песке?

8. Каков порядок работы на фотоэлектроколориметре?

9. Как определить цветность сахара-песка?

10. На фабрику поступила партия сахара-песка в количестве 125 мешков. В каком количестве и как следует отбирать среднюю пробу?

11. На кондитерскую фабрику поступила партия сахара-песка в новых джутовых мешках. При анализе его качества установлено наличие примеси ворса. Можно ли считать стандартным качество такого сахара-песка? Как его использовать?

12. При транспортировке сахара-песка в дождливую погоду он стал влажным на ощупь, сминающимся в комки. Каковы причины изменения качества? Можно хранить такой сахар? Как его использовать?

13. При анализе сахара-песка установлено: массовая доля сахарозы в пересчете на сухое вещество 99,33 %; массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухое вещество 0,082 %; массовая доля влаги 0,16 %. Какое можно сделать заключение о качестве сахара? Сделайте анализ причин указанного качества сахара-песка, их взаимосвязь.

14.При приемке сахара-песка лабораторным анализом установлена массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухое вещество 0,078 %. Как это может отразиться на качестве сахара-песка при хранении и промышленной переработке? Следует ли его принимать от поставщика?

Лабораторная работа № 3

АНАЛИЗ КРАХМАЛА

Цель работы: по органолептическим и физико-химическим показателям установить сорт крахмала; по результатам микроскопирования сделать вывод о виде крахмала и наличии в нем примесей крахмала других видов.

Оборудование и реактивы

1. Микроскоп.

2. Покровные стекла.

3. Бюретка вместимостью 50 см³.

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

5. Спиртовой раствор фенолфталеина.

Теоретические сведения

В настоящее время основное количество крахмала вырабатывается из зерна кукурузы, пшеницы, риса, сорго и клубневого сырья - картофель, батат. Технологии получения крахмала из различных видов сырья имеют существенные особенности.

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 собой -1-4-гликозидной связью; амилопектин - разветвленную за счет появления дополнительно связи -1-6.

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. 1). 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.

а б в г

Рис. 1. Зерна крахмала под микроскопом:

а - картофельный; б - кукурузный; в - пшеничный; г – рисовый

Плотность абсолютно сухого картофельного крахмала - 1633-1648, кукурузного - 1591-1932 кг/м³.

Крахмал не растворяется в спирте, в воде при повышенной температуре набухает с образованием вязкого коллоидного раствора - клейстера. При набухании вода проникает в макромолекулы, разрушает водородные связи и увеличивает объем зерен крахмала. При повышении температуры крахмальные зерна увеличиваются в объеме в несколько раз, повышая вязкость раствора. Постепенно зерна разрываются или принимают вид бесформенных мешочков. Температура клейстеризации зависит от природы крахмала, рН среды, степени измельчения и составляет для ржаного крахмала 46-55 С, картофельного - 55-65 С, пшеничного - 60-65 С, кукурузного - 70-80 С.

Клейстеризованный крахмал более податлив действию ферментов или кислоты при гидролизе, поэтому технологической операции осахаривания крахмала предшествует его клейстеризация. При охлаждении такого коллоидного раствора происходит образование прочного геля. Прочность геля зависит от степени переплетения крахмальных молекул, ее можно изменить кипячением или механической обработкой. При длительном стоянии крахмальные клейстеры подвергаются ретроградации - постепенному разрушению с выделением осадка. При действии на крахмальный клейстер раствора йода наблюдается интенсивное синее окрашивание. Эта реакция очень чувствительна и наблюдается даже при разведении крахмала 1:500000.

При смешивании с растворами органических и неорганических кислот крахмал адсорбирует сравнительно небольшое их количество. При кислотном гидролизе крахмала образуется глюкоза. Скорость гидролиза зависит от концентрации кислоты и температуры. В отличие от кислоты ферменты действуют на молекулу крахмала специфично: -амилаза расщепляет крахмал преимущественно до низкомолекулярных декстринов; -амилаза - до мальтозы и высокомолекулярных декстринов.

Качество крахмала определяется требованиями ГОСТ Р 51985-2002 для кукурузного и ГОСТ 7699-78 для картофельного (таблица).

Таблица