Методика виконання роботи. 1. Визначення кислотності м’язги.Відповідну сировину подрібнюють

1. Визначення кислотності м’язги. Відповідну сировину подрібнюють. Наважку плодової м'язги 100 г переносять у мірну колбу місткістю 500 мл і заливають приблизно на ¾ гарячою (85–90 °С) дистильованою водою. Колбу вміщують на водяну баню, нагріту приблизно до такої самої температури і витримують 1 год. Потім колбу охолоджують проточною холодною водою і доливають дистильованою водою до позначки. Вміст колби виливають у склянку, перемішують, фільтрують. Фільтрат використовують для титрування.

Для визначення кислотності передбачено два способи титрування – візуальний і потенціометричний (для забарвленої сировини).

У разі візуального титрування відбирають такий об’єм фільтрату, щоб на титрування пішло не менше 6 см³ титранту (як правило, 10–25 см³ 0,1 н NaOH). Для цього піпеткою відбирають 10 мл рідини, добавляють три краплі розчину фенолфталеїну і титрують 0,1 н лугом до отримання рожевого забарвлення, яке не зникає протягом 30 с. Занотовують об’єм лугу, який пішов на титрування.

У разі потенціометричного титрування фільтрат титрують тим самим розчином лугу (безперервно його перемішуючи за допомогою магнітної мішалки) спочатку швидко – до рН 7, а далі таким чином: одночасно приливають по чотири краплі титранту, занотовують затрачену кількість лугу і значення рН. Титрування закінчують додаванням не менше чотирьох крапель розчину гідроксиду натрію після досягнення рН 8,1. Кількість розчину титранту, що точно відповідає рН 8,1, знаходять інтерполяцією даних титрування.

Відносна похибка методу, що характеризує збіжність результатів, дорівнює 3 %.

Примітка. Титрування проводять у трьох повторностях і визначають середнє арифметичне значення кількості титранту.

Вміст органічних кислот, %, розраховують за формулою:

(7)

де: V_с – кількість 0,1 лугу, що пішов на титрування; С – молярна концентрація титрованого лугу, моль/дм³; М – молярна маса г/моль, що дорівнює для кислоти: яблучної – 0,067; лимонної – 0,064; оцтової – 0,060; V₀ – об’єм, до якого доведена наважка, см³; m – маса наважки, г; V₁ – об’єм фільтрату, взятого на титрування.

2. Визначення кислотності соку. Для отримання соку використовують приблизно 100–200 г сировини. З плодів, які легко віддають сік (яблука, виноград, вишні), сік можна отримати вручну, загорнувши м'язгу в марлеву серветку. При цьому яблука слід попередньо подрібнити на тертушці. З плодів, які відрізняються поганою соковіддачею (абрикоси, сливи, чорна смородина), сік можна отримати тільки після відповідної обробки до пресування (електроплазмоліз або бланшування). Кратність розведення бажано вибирати таку саму, як і у разі визначення кислотності сировини. Визначення кислотності соку проводять аналогічно першому етапу. При цьому потреби у проведенні теплового оброблення розчину немає.

Примітка. Якщо кратність розведення під час визначення кислотності сировини і соку була однакова, то нема потреби обчислювати процентний вміст кислоти. Замість К у формулу (1) можна підставити кількість лугу, см³, витраченого на титрування.

Розраховуючи вміст сухих речовин у сировині, треба показання рефрактометра помножити на кратність розведення.

3. Визначення ефективності попереднього оброблення сировини на ступінь руйнування клітин. Для одного аналізу, згідно із завданням викладача, готують по 100 г м’язги (всього 300 г) з сировини, обробленої різними методами. Наприклад – 100 г подрібнених свіжих яблук, 100 г аналогічно подрібнених яблук після заморожування, 100 г аналогічно подрібнених яблук після бланшування.

Наважку м'язги 100 г переносять у літрову скляну банку СКО 1-82-1000, горловину якої обв’язують марлею, доливають 200–300 мл холодної водопровідної води і відразу ж зливають рідину з банки. Після трьох-чотирьох промивань чергову порцію залитої води не виливають, а відбирають з неї 50 см³ у випарювальну чашку, доливають туди кілька крапель фенолфталеїну і додають з бюретки 0,1 н розчину лугу. Якщо рожевий розчин знебарвлюється, то це означає, що вміст пошкоджених клітин ще не вилужено, і промивання продовжують, проводячи час від часу пробу на кислотність доти, доки чергова проба не покаже відсутність кислоти. Після закінчення промивання вміст банки кількісно переносять у мірну колбу місткістю 250 см³ і доливають приблизно на ¾ її об'єму гарячу дистильовану воду, ставлять на водяну баню, витримують 1 год, охолоджують, фільтрують, визначають кислотність. Результати заносять до табл.1.

Примітка. У разі однакового розведення наважки нема потреби обчислювати кислотність, досить лише занотувати кількість кубічних сантиметрів, витрачених на титрування 0,1 н лугу (К₁), тоді частка клітин з пошкодженою цитоплазмовою мембраною чи ступенем пошкодження рослинної тканини, %, розраховується за формулою (2).

Визначити ступінь пошкодження клітин малокислотної рослинної сировини за кислотністю не можна. Замість цього можна як тестом показника користуватись не кислотністю, а масовою часткою розчинних сухих речовин, визначених за допомогою рефрактометра. Встановлюючи масову частку сухих речовин у сировині до і після оброблення, слід враховувати ступінь розведення.

5. Опрацювання результатів роботи.

Після кожного етапу здійснюють відповідні розрахунки, результати яких записують у зведену таблицю.

Таблиця 1

Залежність частки пошкоджених клітин сировини

від методу її попереднього оброблення

Після таблиці подають висновок про найефективніший метод попереднього оброблення сировини для витягання соку.

Оформлення протоколу здійснюють за порядком, наведеним у дод. 1.

При оформленні протоколу необхідно використовувати терміни згідно з ДСТ України 29–92 Консерви овочеві та фруктові, технологічні процеси. Терміни та визначення, наведеними в дод. 2.

Запитання до самоконтролю.

1. Як визначити кислотність плодів?

2. На яку з органічних кислот прийнято розраховувати кислотність? Чому?

3. Чому вміст кислоти в плодах і в соку неоднаковий?

4. На якому принципі ґрунтується метод визначення соковитості сировини?

5. На чому заснований ацидометричний метод визначення ступеня пошкодження клітин?

6. Як визначити ступінь пошкодження клітин малокислотної рослинної сировини?

7. Які існують методи визначення ступеня пошкодження клітин?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

КУПАЖУВАННЯ ПЛОДОВИХ ТА ОВОЧЕВИХ СОКІВ

ДЛЯ ОТРИМАННЯ НАПОЇВ ЗАДАНОГО СКЛАДУ

Мета роботи: вивчити принципи розрахунку купажних сумішей та особливості купажування плодових та овочевих соків. Вміти науково обґрунтувати нові рецептури купажів.

Завдання на виконання роботи: визначити органолептичні показники води та її лужність та зробити необхідні розрахунки для отримання напою заданого складу. Виготовити задані напої.

1. Основні теоретичні положення.

Виробництво соків та напоїв – одна з найперспективніших галузей харчової промисловості як в Україні, так і за кордоном. Соки отримують практично з усіх видів плодів, ягід та овочів. Найбільша питома вага у виробництві соків припадає на яблучний сік, на другому місці знаходиться виноградний. Але деякі соки через свою надмірну екстрактивність, кислотність або цукристість не можна використовувати як прохолоджувальні та спраготамуючі напої. “Виправлення” надмірних показників, створення оптимальних органолептичних властивостей або збалансування хімічного складу досягаються купажуванням – змішуванням соків з різними характеристиками, завдяки чому покращуються показники кислотності, вмісту цукрів, вітамінного складу, вмісту мінеральних й азотистих речовин, поліпшується інтенсивність забарвлення, смак, аромат тощо.

Купажі дуже поширені, їх отримують, додаючи до основного соку соки інших видів сировини, а також інші компоненти – цукор, сіль, органічні кислоти, прянощі, ароматичні речовини тощо. Іноді купажують соки або пюре з різних сортів одного й того самого виду сировини, що відрізняються своїми якісними характеристиками.

Часто значну частину таких купажів складає вода, від якості якої залежить якість напоїв, зокрема їх колір, смак, прозорість тощо.

За своїм складом вода являє собою багатокомпонентну систему, до складу якої входять гази, мінеральні й органічні речовини та мікроорганізми. Якість води характеризується сукупністю показників:

фізичних – мутність, прозорість, кольоровість, запах, смак, електропровідність, температура;

хімічних – загальна кількість розчинених речовин або сухий залишок; окиснюваність; лужність; жорсткість, рН; вміст газів, азотистих сполук, хлоридів, сульфатів заліза, марганцю, калію, магнію, отруйних та радіологічних речовин;

мікробіологічних – загальна кількість мікроорганізмів і бактерій групи кишкових паличок.

Вода, застосована для виготовлення напоїв, має відповідати стандарту на воду питну (ГОСТ 2874–82) – бути прозорою, без сторонніх запаху і присмаку, бактеріально чистою.

За фізико-хімічними показниками вода має відповідати таким вимогам (не більше): сухий залишок – 100 мг/л; загальна жорсткість – 0,3; вміст марганцю – 0,1; міді – 1,0; цинку – 5,0.

Основними показниками, які впливають на смак готової продукції і хід технологічних процесів виробництва є жорсткість та лужність води, зумовлювані мінеральними солями. Загальна жорсткість складається з карбонатної жорсткості (тимчасової) і некарбонатної (постійної). Карбонатна жорсткість зумовлена вмістом гідрокарбонатних солей – Са(НСО₃)₂ і Мg(НСО₃)₂, які розкладаються у процесі кип’ятіння на карбонати, вуглекислоту і воду. Некарбонатна жорсткість зумовлена вмістом хлоридів, сульфатів та інших солей кальцію й магнію. Жорсткість води виражають у міліграм-еквівалентах іонів кальцію чи магнію в 1 дм³ води.

За ступенем жорсткості питну воду поділяють на дуже м’яку (0–1,5 мг екв/дм³), м’яку (1,5–3 мг екв/дм³), середньої жорсткості (3–6 мг×екв/дм³) жорстку (6–9 мг×екв/дм³) і дуже жорстку (понад 9 мг×екв/дм³). Для виготовлення напоїв загальна жорсткість води не має перевищувати 2 мг×екв/дм³. Воду з вищою жорсткістю пом’якшують.

Лужність води – здатність зв’язувати кислоти – зумовлена наявністю у воді гідратів, карбонатів і бікарбонатів лужноземельних металів (ОН^-, СО₃^2-, НСО₃^-) та їх солей. Присутність іонів ОН^-, СО₃^2- характеризує вільну лужність. Лужність визначають кількістю міліграм-еквівалентів вказаних іонів у 1 л води (величина не має перевищувати 1,5 мг екв/дм³. Величина рН має бути близька до нейтральної 6,8–7,3). Показник лужності впливає на витрати кислот, що використовуються для виробництва напоїв, оскільки відбувається їх часткова нейтралізація.

Тому в разі потреби дотримування заданої кислотності у напої кількість кислоти, що вноситься в напій, г, розраховують за формулою

К = К_нап – К_соку + К_луж, (8)

де К_нап – кількість кислоти, яка відповідає показнику кислотності готового напою, г/1000 кг напою; К_соку – кількість кислоти, що вноситься з соком, г/1000 кг напою; К_луж – кількість кислоти, яка використовується на нейтралізацію лужності води.

Отже, для отримання напоїв заданого складу враховують кількість кислоти, яку слід додатково внести для нейтралізації лужності води. Крім того, лимонну кислоту додають для зниження величини рН і покращання смаку напоїв. Допускається замість лимонної кислоти вносити концентрований або натуральний лимонний сік. Розрахункові дані про витрати органічних кислот на нейтралізацію лужності води наведено у додатку 4.

Часто у процесі перероблення плодів для попередження потемніння рекомендують добавляти аскорбінову кислоту у вигляді 5-10 %-ного розчину, приготовленого на соку або на воді до агрусового, сливового, абрикосового, персикового, айвового, яблучного, виноградного соків та їх купажів.

Розрахунок рецептур напоїв заданого складу

Для розрахунку заданої рецептури під час купажування соків з різною масовою часткою сухих речовин (цукрів) чи органічних кислот використовують мнемонічне правило прямокутника або квадрата.

А₁ – А₃ = У (частин соку з меншою концентрацією):

А₃ – А₂ = Х (частин соку з більшою концентрацією).

2. Прилади, лабораторний посуд і матеріали (на 1 підгрупу студентів): ваги технічні – 2; рефрактометр прецизійний – 2; водяна баня – 4; колби мірні, місткістю 250 см³ – 8; колби конічні місткістю 100, 250 см³ –8; колби конічні місткістю 250 см³ – 8; склянки хімічні місткістю 100 см³ – 4; випарні чашки місткістю 100 см³ – 4; піпетки градуйовані об’ємом 10 см³ – 8; піпетки градуйовані об’ємом 20 см³ – 8; бюретки на 50 см³ – 4; штативи з кільцями – 4; лійки – 4, скляні палички – 8; фільтрувальний папір; фенолфталеїн; 0,1 н розчин NaOH – 500 см³; метил оранжевий, 0,1 н розчин HCl – 500 см³; рН метр –1;

сировина: соки плодові в асортименті чотирьох найменувань – по 1 л (всього 4 л); цукор – 1 кг; кислота лимонна –10 г.