Методика виконання роботи. Приготування розчинів

Приготування розчинів.

1 %-ний розчин таніну готують таким чином: в конічну колбу місткістю 200 см³ наливають 99 см³ дистильованої води, додають 1 г таніну й добре струшують.

1 %-ний розчин желатину готують таким чином: в колбу місткістю 100 см³ наливають 99 см³ дистильованої води й додають 1 г сухого желатину й при безперервному помішуванні підігрівають на водяній бані до 30-40 ⁰С до повного його розчинення. Добрий ефект освітлення досягається при його витримуванні.

1 % розчин ферменту готують таким чином: 1 г ферментного засобу розчиняють у 99 см³ соку й ретельно перемішують на магнітній мішалці.

20 % - ний розчин суспензії бентоніту готують таким чином: у хімічну склянку місткістю 200 см³ поміщають 20 г повітряно-сухого бентоніту, заливають 40 см³ гарячої води (75–80 ⁰С), перемішують і залишають для набухання на 24 год. Набухлу масу бентоніту розмішують, поступово доливаючи гарячу воду до 100 см³. Весь час помішуючи, суспензію нагрівають на електроплитці до кипіння і кип’ятять 10 хв. Перед застосуванням беруть 5 г 20 %-ної суспензії бентоніту, додають 15 см³ освітлюваного соку, розмішують у магнітній мішалці до однорідної маси і використовують для проведення пробного освітлення.

1. Освітлення “обклеюванням” соку таніном і желатином

Для пробного обклеювання в штатив встановлюють 20 пробірок (по 10 в ряду) і в кожну наливають по 10 см³ неосвітленого соку. Потім до соку, що міститься у пробірках першого ряду додають 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 і т. д. 1 %-ного розчину желатину.

У всі пробірки з соком у другому ряду спочатку вносять по 0,1 см³ 1 %-ного розчину таніну. Добре струшують і додають 1 %-ний розчин желатину у тому ж порядку, що й у першому ряду. Знову струшують і залишають в холодному місці (температура 8–12 °С) на 30 хв.

Далі візуально визначають три пробірки, де добре пройшов процес освітлення. Сік з цих пробірок центрифугують, досліджують за органолептичними і фізико-хімічними показниками. Знаходять оптимальну дозу освітлювальних матеріалів, і розраховують кількості таніну та желатину (або тільки желатину), необхідну для освітлення 1 дм³ соку. Результати досліджень зводять у табл. 19.

2. Освітлення комбінованим методом очищеним ферментним препаратом та желатином.

Перед освітленням соку перевіряють наявність у ньому пектину і крохмалю за якісними реакціями: на пектин – спиртова проба, на крохмаль – йодна. За присутності пектину й крохмалю використовують пектолітичний та амілолітичний фермент, а у разі виявлення тільки пектину – пектолітичний.

Досліджуваний сік нагрівають до температури 50 °С і розливають по 10 см³ в кожну з 20 пробірок. Всі пробірки виставляють у два ряди і в кожну партію вносять ферментний засіб у різних дозах: 0,01 см³ – у перші, 0,02 см³ – у другі, 0,03 см³ – у треті і т.д. Після цього вміст пробірок ретельно перемішують і залишають при звичайній температурі протягом 1 год. Потім вносять у перший ряд пробірок 0,02 см³, а в другий ряд - 0,05 см³ 1 %-ного розчину желатину при перемішуванні й залишають до випадіння осаду. Процес освітлення закінчується через 1,5 год. від початку освітлення. Результати досліджень зводять у табл. 20.

Візуально визначають у кожному ряду три пробірки з хорошим освітленням і визначають для кожної показники якості аналогічно першому способу. Після визначення дози освітлювальних матеріалів розраховують матеріали для освітлення 1 дм³ соку.

3. Освітлення комбінованим методом очищеним ферментним препаратом та бентонітом

Спочатку перевіряють наявності у соку пектину і крохмалю за якісними реакціями (див. спосіб 2). За присутності пектину й крохмалю використовують пектолітичний та амілолітичний ферменти, а у разі виявленні тільки пектину – пектолітичний.

Для досліду беруть 20 пробірок і виставляють їх у два ряди. У перший ряд з 10 пробірок наливають сік кімнатної температури (по 10 см³ в кожну), а в другу – сік, підігрітий до температури 80 °С. У кожну пробірку з соком вносять по 0,05 см³ 5 % - ної суспензії бентоніту, ретельно збовтують і залишають на 1,5–2,0 год при кімнатній температурі. Після витримування у сік вносять різні дози пектолітичного препарату: 0,01 см³ – у перші, 0,02 см³ – у другі і т.д. Вміст пробірок перемішують і залишають на 1,0–1,5 год, після чого спостерігають результати освітлення. Отримані результати зводять у табл. 21.

Як і в попередніх випадках у кожному ряду знаходять пробірки з найкращим освітленням і визначають для них показники якості. Потім знаходять оптимальний варіант і проводять розрахунок освітлюючих матеріалів для освітлення 1 дм³ соку.

4. Освітлення комбінованим методом очищеним ферментним препаратом і таніном.

Перед початком роботи перевіряють наявності у соку пектину і крохмалю за якісними реакціями (див. спосіб 2). За присутності пектину й крохмалю використовують пектолітичний та амілолітичний ферменти, а у разі виявлення тільки пектину – пектолітичний.

Для досліду беруть 20 пробірок і наливають в кожну з них по 10 см³ соку кімнатної температури. Спочатку сік підігрівають до температури близько 50 °С, вносять різні дози пектолітичного препарату: 0,01 см³ – у перші, 0,02 см³ – у другі й т.д. Вміст пробірок перемішують і залишають на 1,0–1,5 год. Потім, у пробірки з соком першого ряду вносять по 0,05 см³, а другого ряду – по 0,1 см³ 1 %-ного розчину таніну. Вміст всіх пробірок ретельно збовтують і залишають в холодному місці (8–12 °С) на 30 хв, після чого спостерігають результати освітлення. Як і в попередніх випадках, у кожному ряду вишукують пробірки з найкращим освітленням і визначають для них показники якості. Потім знаходять оптимальний варіант і розраховують освітлювальні матеріалів для освітлення 1 дм³ соку. Результати зводять у табл. 22.

5. Після процесу освітлення в освітленому і неосвітленому соках визначають такі показники якості: масову частку осаду центрифугуванням; в’язкість віскозиметром Оствальда при температурі 20 °С; прозорість – на ФЕК-56М; (під час визначення сік розводять водою 1:10, виміри проводять через зелений світлофільтр, λ _макс. = 515 мкм. Для освітленого соку цей показник має перебувати у межах 97–98); кольоровість визначають за оптичною густиною через синій світлофільтр (λ _макс = 410 мкм) через червоний світофільтр; масову частку сухих речовин – за рефрактометром.

Отримані дані зводять в таблиці 23.

6. За даними табл. 23 роблять висновок про найбільш ефективний спосіб освітлення соку.

5. Опрацювання результатів роботи

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

Таблиця 19

Результати обклеювання соків желатином і таніном

Таблиця 20

Результати освітлення соку комбінованим методом

Таблиця 21

Результати освітлення соку суспензією бентоніту та ферментним засобом

Таблиця 22

Результати освітлення соку розчином таніну та ферментним засобом

Таблиця 23

Показники якості вихідного та освітленого соків

Отримані дані за всіма способами освітлення соку зводять у табл. 24.

Таблиця 24

Результати освітлення соку різними способами

Аналізуючи результати досліджень, студенти чотирьох бригад за визначенням оптимальних умов освітлення соку, роблять висновок про найефективніший спосіб освітлення заданого виду соку з наведенням оптимальних параметрів процесу.

Запитання для самоконтролю

1. Як розрізняються соки за ступенем освітлення?

2. Що являє собою свіжвичавлений сік?

3. Що розуміють під процесом освітлення соку?

4. Які умови необхідні для існування гетерогенної системи в соку?

5. Які існують способи руйнування колоїдної системи соків?

6. Які є способи освітлення соків?

7. Які ферменти застосовують у соковому виробництві для освітлення соків? Який механізм їх дії?

8. Що являє собою техніка освітлювання соків обклеюванням

9. Що таке комбіноване освітлення?

10. Як освітлюють соки за допомогою бентонітових глин?

Лабораторна робота № 14.

Технологія виробництва та оцінювання ЯКОСТІ продуктів з підвищеним вмістом цукру

мета роботи: вивчити асортимент і технологію виробництва консервів з підвищеним вмістом цукру; навчитися розраховувати норми витрат сировини та цукру у виробництві цих консервів і оцінювати якість готової продукції згідно з вимогами стандартів.

Завдання на виконання роботи: визначити якість вихідної сировини, необхідні для отримання продукції желеподібної консистенції; виготовити два види консервів з підвищеним вмістом цукру і оцінити їх якість відповідно до вимог діючих технічних умов.

1. Основні теоретичні положення

Продукти з підвищеним вмістом цукру – желе, повидла, джеми, варення, цукати, конфітюри – виготовляють з плодів або плодових заготовок (пюре, сік), які уварюють з цукром до масової частки сухих речовин приблизно 70 %. Цукор не тільки додає продуктам смакових якостей та поживності, а й відіграє роль консервувальної речовини.

Процес зближення та зчеплення молекул високомолекулярних сполук, зокрема пектинових речовин, називається желюванням, або драглюванням. У результаті утворюється просторова сітка, що охоплює увесь об’єм рідини і є каркасом драглів. Іони полівалентних металів сприяють стабільності сітки (Са²⁺), зв‘язуючи між собою молекули пектину через карбоксильні групи.

Желе – це застиглий золь, що має властивості як твердого, так і рідкого тіла. Для нормального желеутворення фруктовий сік повинен містити 1 % пектину, близько 1 % органічних кислот і близько 60 % цукру. Желювання найефективніше проходить при рН 3,2–3,4. За незначної кількості пектину у сировині пектин та кислоту під час уварювання вносять додатково. Готовий продукт – це застигла маса без завислих частинок, піни та бульбашок повітря, зі смаком і ароматом, властивими вихідному соку. Вміст сухих речовин за рефрактометром у стерилізованому желе – 65 % (у нестерилізованому – 68 %).

Протягом певного часу драглеподібні продукти старіють. Процес старіння називають синерезисом. Під час старіння на поверхні продукту з’являються краплі рідини, а потім відбувається інтенсивне виділення вологи при одночасному скороченні желе в об’ємі. Такі перетворення пояснюються більш досконалою переорієнтацією зчеплених частинок, їх подальшим зближенням і витісненням розчину на поверхню продукту. Інтенсивність синерезису залежить від концентрації драглів, рН середовища, наявності домішок і форми тари. Механічна дія та зниження температури також сприяють синерезису.

Пектиновим драглям властива тиксотропія – ізотермічне оборотне перетворення золю на гель. Якщо структура желе зруйнована механічно, то вона з часом може відновитися – що вища температура, то інтенсивніший броунівський рух і більше можливостей для повторного структурування. Але, якщо порушення структури желе відбулось у результаті дії високої температури (при повторному нагріванні), желювальні властивості продукту можуть настільки ослабитись, що відновлення драглів може і не відбутись.

Подібну до желе структуру має конфітюр – свіжа або заморожена сировина, уварена до желеподібного стану з цукром, пектином, ваніліну й харчових кислот. Вміст сухих речовин за рефрактометром у стерилізованому конфітюрі – 55 (57 %).

Продукти з плодів та ягід, зварених у цукровому сиропі, що мають драглеподібну консистенцію, називають джемом. Плоди повинні бути м’якими, розвареними, але не протертими. Плоди від сиропу в готовому вигляді не відокремлюються. Вміст сухих речовин за рефрактометром у стерилізованому желе – 68 % (у нестерилізованому – 70 %).

Повидло – це продукт, отриманий шляхом уварювання плодово-ягідного пюре з цукром. Його готують з свіжого або сульфітованого пюре. Для забезпечення желюючої консистенції повидла, кількість фруктової частини при закладці повинна складати не менше 54% від загальної маси, для чого на 1 частину цукру беруть 1,25 частин пюре з вмістом сухих речовин 11% і вище. При більш низькому вмісті сухих речовин проводять відповідні перерахунки. При виробництві ящичного повидла на 1 частину цукру беруть 1,8 частин пюре. Дозволяється додавання пектину до 8 кг на 1000 кг повидла. Вміст інвертного цукру у повидлі має бути не менше 25 %, для чого додають розчин лимонної чи виннокам’яної кислоти. Вміст сухих речовин за рефрактометром у стерилізованому повидлі – 61 % (у нестерилізованому – 66 %).

Підварки – подібні до повидла продукти із 70-%-ним, вмістом сухих речовин.

Продукти з плодів, зварених у цукровому або цукрово-патоковому сиропі називають варенням. Співвідношення нерозварених плодів і сиропу у варенні становить 1:1. Сироп має бути в’язким, густим, але не желейним, а плоди – не розвареними, такими, що зберегли свою форму. Вміст сухих речовин за рефрактометром у стерилізованому варенні – 68 % (у не стерилізованому – 70 %). У виробництві варення найскладнішим процесом є уварювання, який розглядають як дифузійно-осмотичний процес. З однієї сторони, це проникнення цукру через клітинну оболонку до середини клітини, з іншого – перехід води у міжклітинний простір. Співвідношення цих процесів і визначає зберігання форми і розмірів плодів. Варити варення потрібно так, щоб перший з них проходив інтенсивно, а другий – повільно. Позитивний вплив справляє вакуумування плодів на самому початку процесу, сприяючи видаленню повітря з міжклітинних просторів. Це, в свою чергу, дає змогу сиропові проникати усередину плодів. Прискорює процес і чергування уварювання варення та остигання його під вакуумом. Для запобігання зацукрювання в стерилізованому варенні має бути 50 % інвертного цукру, а в нестерилізованому – 30–45 %. Для цього використовують розчини лимонної чи виннокам’яної кислоти, або цукрово-патоковий сироп у кількості 15% до маси цукру.

Цукати – це плоди та ягоди, зварені у цукровому сиропі, підсушувені та обсипані дрібним цукром чи глазуровані. Вміст сухих речовин за рефрактометром у плодах та ягодах – 83 % (у шкірках кавунів – 80 %). Сироп після відокремлення плодів можна використовувати у виробництві джемів, повидел або як окремий продукт.

Сиропи мають в’язку плинну консистенцію, але на відміну від желе не драглюють. Вміст сухих речовин у готових сиропах – 68 %. Для виготовлення сиропів важливо використовувати соки без пектину, або з незначними його кількостями.

2. Прилади, лабораторний посуд і матеріали (на 1 підгрупу студентів): ваги технічні – 2; рефрактометри – 2; електричні плитки – 4; рН-метр – 1; міксер; водяна баня – 4; фарфорові чашки – 4; піпетки об’ємом 5,10, 20 см³ – по 4; мірні циліндри місткістю 25 і 50 см³ – по 4; склянки місткістю 250,500 мл – по 4; градуйовані пробірки місткістю 10 мл – 4; бюретки місткістю 50 см³ - 4; штативи з кільцями – 4; лійки, скляні палички – по 4; колби мірні місткістю 250 см³ – 4; колби конічні місткістю 100, 250 см³ – по 4; спирт етиловий – 120 мл; ножі – 4; обробні дошки – 4; миски – 4; дерев’яні лопатки – 4; каструлі – 4; банки СКО 1-82-500 – 8; кришки металеві – 4; фенолфталеїн, 0,1 н NаОН; фільтрувальний папір, марля:

сировина: яблука різних сортів – по 1 кг; заморожені ягоди різних видів – по 1 кг, гарбуз – 1 кг; соки в асортименті – по 1 л (всього 4 л); цукор – 3 кг; пектин яблучний – 15 г, лимонна кислота – 20 г