2. Понятие качества пищевых продуктов, факторы, влияющие на качество.
Качество продукции – это совокупность св-в продуктов, обуславливающих их пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.
Показатели качества – это качественная или количественная характеристика свойств продукции, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания и потребления или эксплуатации.
1) назначения – определяют состав, пищевую и биологическую ценность продукта;
2) сохраняемости – характеризуют пригодность продукции к использованию в течение заданного срока транспортирования и хранения;
3) эргономические – определяют привлекательность внешнего вида продукта и соответствие его вкусовым, обонятельным и другим требованиям;
4) эстетические – устанавливают рациональную форму тары, привлекательность, информационную выразительность, совершенство исполнения этикетки;
5) безопасности – обусловливают безопасность продукции для здоровья человека при ее потреблении;
6) экономного расходования сырья и энергоресурсов;
7) технологичности – характеризуют возможность использования прогрессивных технологий;
8) экологические – устанавливают уровень вредных воздействий на окружающую среду;
9) патентно-правовые – дают возможность беспрепятственной реализации продукции;
Признаки качества:
1. доброкачественность – это отсутствие в продукте вредных для организма в-в (ядовитых, солей тяжелых Ме, токсинов, примесей, возбудителей различных заболеваний).
2. энергетическая ценность – характеризуется количественным выделением энергии при потреблении 100 г продукта.
3. органолептическая ценность – с помощью органов чувств: внешний вид, запах, вкус, консистенция.
4. физиологическая ценность – характеризуется наличием в продукте компонентов, регулирующих в организме обмен веществ.(пищевые кислоты, кофеин, спирт).
Качество имеет относительный характер. Один и тот же продукт может иметь различное качество. Например: пшеничная мука с низким содержанием белка, формирует клейковину, которая хороша для производства тортов и печенья, но из нее получается низкого качества хлеб. Патока с большим содержанием редуцирующих в-в хороша как сахаристый продукт, но получается плохая карамель.
Факторы, влияющие на качество:
1) Химический состав, т.е. содержание белков, жиров и углеводов, также других органических и минеральных в-в.
2) Физические св-ва – цвет, внешний вид, форма, размеры, прочностные характеристики.
3) Физиологическая или биологическая ценность, т.е. сбалансированное содержание усвояемых незаменимых в-в (аминокислот, ненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных в-в, ферментов)
4) Органолептические св-ва, определяемые органами чувств, - внешний вид, цвет, консистенция, вкус, запах, аромат.
5) Гигиенические св-ва – наличие или отсутствие вредных токсичных веществ.
6) Энергетическая ценность – количество энергии, получаемой при использовании в пищу определенного колическтва жиров, белков и углеводов.
7) Условия хранения и транспортирования – упакованная продукция соответствующим образом перевозится в транспорте, предназначенном для данного продукта, сроки и условия хранения.
8) Окружающая среда – температура, влажность водуха, наличие микроорганизмов, пахучих в-в, пыли.
Стандартизация – это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон.
Регламентирует требования к качеству продукции, позволяет рационально использовать сырье и другие материалы, способствует обновлению ассортимента. Стандарт может быть в виде эталона или образца. На пищевые продукты – стандарт в виде нормативного документа, в котором оговорены требования к качеству продукта.
Методы оценки качества пищевых продуктов и сырья.
Качественным считается продукт соответствующий нормативным документам. Уровень качества – подразумевает отношение достигнутого качества продукта к качеству эталона.
1) Органолептические показатели: бальная оценка. Внешний вид, цвет, запах, форма, вкус. Метод экстерной оценки, метод предпочтения, метод штрафных очков – большее кол-во баллов получает продукт худшего качества. Экспертный метод – основан на мнении различных экспертов.
2) Лабораторные методы – служат для установления состава, доброкачественности, физических и других св-в продукции.
Физические и физико-химические – определяемые с помощью различных приборов – плотность, температура плавления, структурно-механичекие св-ва – поляриметр, рефрактометр, фотоэлектрокалориметр, спектрофотометр, газожидкостные.
Химические и биохимические – содержание сахара, жира, минеральных в-в.
Микробиологические методы – наличие микроорганизмов.
Физиологические – усвояемость.
4. Процессы, происходящие при хранении пищевых продуктов (физические, химические и биологические) факторы, влияющие на них.
Хлеб, молоко, ягоды – хранятся несколько часов. Кисломолочные продукты, колбасные изделия – хранятся несколько суток. Плоды и овощи – хранятся несколько месяцев. Консервы, сахар, зерно – хранятся годами.
При хранении происходят глубокие изменения под действием микроорганизмов, уменьшается масса, снижается качество.
Существует 3 группы продуктов:
1) скоропортящиеся – мясо, рыба.
2) Хорошо сохраняемые, с небольшим количеством влаги.
3) Продукты, содержащие вещества, препятствующие развитию микроорганизмов – соленые, продукты содержащие сахар.
Процессы, происходящие при хранении.
1. Физические и физико-химические – протекают под воздействием внешней среды, температуры, влажности, газового состава, света и механических воздействий.
Повышение температуры ускоряет процессы развития микроорганизмов, вызывает плавление. Снижение температуры может вызвать расслоение майонеза, загустение растительных масел, повышение или отдача воды изменяет массу продукта, сухие теряют сыпучесть, усиливаются микробиологические процессы, при потере влаги растрескиваются макароны. Сорбция паров и газов – поглощение пахучих в-в сухими компонентами, при хранении могут теряться ароматичность – десорбция.
Кристаллизация – джем, хранение меда.
2. Химические процессы – без участия ферментов – гидролиз – сахар, белковые вещества.
1) Окисление – пищевых жиров (образование пероксидов).
2) Меланоидинообразование – реакция взаимодействия простых сахаров с аминокислотами.
3) Взаимодействие кислот в консервных банках с оловом – выделяется водород.
3. Биохимические процессы – под действием ферментов -
Гидролазы – осуществляется гидролиз высокомолекулярных соединений:
Амилазы – действием на углеводы,
Липазы – на жиры,
Проталиназы – на белки.
Оксидоредуктазы – окислительного действия.
Дыхание. Аэробное дыхание – в присутствии кислорода воздуха. В процессе дыхания уменьшается масса продукта.
Повышение температуры усиливает процесс дыхания. С изменением среды – анаэробное дыхание – брожение.
4. Гидролитические процессы – разложение высокомолекулярных соединений.
Под действием липазы жиры разлагаются на аминокислоты. При повышении кислотности мука светлеет.
5. Биологические процессы – микробиологические – брожение, расщепление безазотистых веществ различными микроорганизмами.
Плесневение – в результате жизнедеятельности плесневых грибов.
Гниение – разложение белков под действием гнилостных микроорганизмов.
Режимы хранения и факторы, влияющие на сохранность.
Холодильные установки и поддержание параметров.
1) Температура – оказывает влияние на развитие микроорганизмов, активность ферментов, скорость химических реакций. Лучше хранить при температуре ближе к 0, или при отрицательной температуре.
2) Относительная влажность воздуха – степень насыщения воздуха паром - %, сухие – не более 75%.
3) Газовая среда N2 – 78%, O2 – 21%, CO2 – 0,03%.
4) Освещенность – свет – губительно действует на микроорганизмы. Продукты с большим содержанием жира лучше хранить в темных помещениях, мука, сахар – в светлых.
5) Вентиляция – обмен воздухом. Необходима для поддержания неоднородности среды, снижение температуры, удаление влаги.
6) Упаковка, размещение и транспортирование. Тара необходима для уменьшения потери массы продукта, сохранения его качества, создания санитарных условий. Тара должна соответствовать следующим требованиям: быть легкой, прочной, не оказывающей влияния на качество. Внешняя тара – хранят продукцию. Внутренняя тара – реализуют. Размещение должно производиться с учетом свойств.
7) Санитарные требования.
5. Принципы и методы консервирования пищевых продуктов (биоз, абиоз, анабиоз, физические, физико-химические, биохимические, комбинированные), их сущность.
Специальная обработка с целью удлинения сроков хранения.
В основу всех методов положена одна цель – создать при помощи тех или иных средств консервирования, условия, чтобы микроорганизмы, ферменты и другие возбудители приостановили или прекратили свои жизненные функции.
Принципы консервирования:
1) Биоз – поддержание жизненных процессов в продуктах и сырье, препятствующих развитию микроорганизмов, с использованием естественного иммунитета.
2) Анабиоз – подавление замедления процессов и замедление жизнедеятельности микроорганизмов путем воздействия различных факторов; микроорганизмы не погибают, процессы не прекращаются. Достигается применением газовой среды, понижением температуры, повышением давления, высушиванием.
3) Абиоз – полное прекращение жизнедеятельности микроорганизмов – антисептики, антибиотики, лучистая энергия.
4) Физические способы.
Применение высоких температур – для уничтожения микрофлоры, инактивации ферментов.
Пастеризация при t< 100градусов – погибают микроорганизмы.
Длительная обработка – в течение 0,5 часа с температурой не более 65 градусов. Короткая – до 1 минуты при температуре 90 градусов.
Стерилизация – нагревание при t>100градусов под давлением.
Глубокие изменения в продукте – денатурация белка, карамелизация сахара, разрушение витаминов. Усвояемость высокая – низкая биологическая ценность.
Асептическое консервирование – заключается в кратковременном подогреве, с последующим охлаждением и расфасовкой в стерильную герметически закрываемую тару.
Применение низких температур. При тем-ре близкой к 0 задержка развития микроорганизмов, ферменты снижают активность.
Различают два вида:
1) охлаждение - +0 - +4 градуса – плоды, овощи, яичные продукты.
2) Замораживание - -10 - -18градусов – полностью прекращается активность ферментов, микроорганизмы не погибают.
Две разновидности охлаждения: быстрая и медленная.
При быстром – образуются мелкие кристаллы льда, после оттаивания разрушаются не повреждая продукт.
При медленном – образуются кристаллы льда, разрушающие структуру клетки.
Действие лучистой энергии – использование токов высокой частоты.
Продукт помещают в высокочастотное электрическое поле переменного тока, в результате чего происходит усиленное движение электронов, приводит к быстрому повышению температуры.
Ультрафиолетовое облучение – облучение невидимой частью световых лучей – длиной волны 60 – 400 нм, губительно действует на микроорганизмы.
Ионизирующее излучение – используются рентгеновские лучи, гамма лучи, и поток усиленных электронов.
Механическая стерилизация – использование обеспложивающих фильтров – пропускание продукта через фильтры с микрокапиллярами (соки, вина, пиво).
Ультразвуковая обработка – 20000Гц.
5) Физико-химические методы.
1. Консервирование сахаром и солью.
Сахароза – сильный дегидрататор, хорошо поглощает воду, в результате в среде повышается осмотическое давление.
Для развития микроорганизмов необходимо, чтобы давление внутри клетки было выше, чем в окружающей среде. При повышении сахара в окружающей среде, клетка будет обезвоживаться, не будет происходить обмен в-в. Сахар – 60%.
Поваренная соль – в р-ре 8-14%. Действие соли, сильнее чем сахара, т.к. NaCl снижает растворимость Щ2, а ионы Cl снижают активность протеиназ.
2. Высушивание – физический способ, в том случае, когда высушиваемый продукт до равновесной абсолютной влажности. К физико-химическому – при высушивании высоко влажных продуктов. 4-14%. Ви высоко влажных прподуктов ый продукт до равновесной абсолютной влажности. дить обмен в-в. е. енное движение электронысушенные продукты имеют меньшую массу, занимают меньше оъем, имеют высокую энергетическую ценность. При сушке улетучиваются ароматические вещества, разрушаются витамины, минеральные в-ва.
Конвективная сушка – продукт обезвоживается нагретым воздухом, подаваемым в специальные устройства, различные ленточные, шахтные сушилки. 3-10 часов – сушка, t=80градусов.
Благоприятные условия для развития микроорганизмов, повышенная активность, меланообразование, продукт теряет свои св-ва. Планшируют продукт – обработка горячей водой или паром – в кипящем или виброкипящем слое.
Распылительная сушка – используется для обезвоживания жидких, пастообразных, тонко измельченных продуктов. Быстрое обезвоживание – молоко, меланж.
Контактная сушка.
Сублимационная сушка – возгонка – удаление влаги из замороженных продуктов, в результате перехода льда в пар минуя жидкую фазу. Сохраняется пищевая ценность.
6) Биохимические и химические методы.
Консервирование молочной кислотой в результате сбраживания сахаров молочно-кислыми бактериями. Концентрация молочной к-ты – до 1%.
Уксусно-кислое брожение. Добавление химических реагентов. Химические в-ва, применяемые для консервирования пищевых продуктов должны быть безвредны, не изменяют вкус, цвет и запах, не вступать с ними во взаимодействие, легко удаляться, легко реагировать с оборудованием. Разрешены – этиловый спирт, сернистая, уксусная, бензойная, сорбиновая кислоты и их соли, борная к-та и некоторые антибиотики.
Консервирование кислотами – диоксид серы и ее соли, она хорошо подавляет плесени и бактерии до 0,2%.
Кроме консервирующего действия сернистая к-та инактивирует окислительные ферменты.
При сульфитации продукт светлеет. Бензойная кислота используется для консервирования фруктово-ягодных полуфабрикатов. Недостатком явл. Придание продукту несвойственного вкуса, продукты содержащие белок мутнеют. Сорбиновая кислота – 0,05 в массе продукта, ей консервируют соки, пюре, продукты с низким рН хуже действуют на бактерии. Нитриты и нитраты – для повышения стойкости окраски мяса. Борная кислота – для консервирования зернистой икры. Пиолицин и назин.
7) Комбинированные методы – консервирование – 1 или несколько факторов. Подварки.
6. Зерно, зерновые продукты. Значение их для питания. Задачи, стоящие перед работниками сельского хозяйства по производству зерна.
Зерно, или зерновка, - плод однолетних злаковых растений. Для хлебных злаков зерно и семя – понятия тождественные. Слово «зерно» применяется также для обозначения значительной группы с/х продукции, включающей наряду с плодами хлебных злаков семена бобовых и некоторых других сельскохозяйственных культур.
Производство зерна – это ведущая отрасль сельского хозяйства. Это связано с тем, что зерновые продукты являются не только непосредственными продуктами питания (в виде хлеба, макаронных изделий, круп), но и основной кормовой базой для животноводства.
Непосредственно в пищу человек ежегодно потребляет около 140 кг различных продуктов из зерна. Вместе с тем, для того чтобы полностью решить проблему питания, на одного человека в год необходимо производить не менее 1 т.
В целом в группу зерновых продуктов включают зерно и семена около 100 различных зерновых культур, но важнейшее значение имеют 9-10 культур.
7. Классификация, анатомическое строение и химический состав зерновых культур. Сравнительная характеристика их состава.
По химическому составу различают 5 групп:
1) зерновые – культуры, богатые крахмалом (пшеница).
2) бобовые – богатые белком (фасоль).
3) Масличные – богатые жиром (мак, лен, подсолнечник).
4) Эфиромасличные.
5) Посевные, кормовые травы.
60% пшеница, ячмень, овес, рожь.
Строение злаков:
В нижней части зерновки располагается зародыш, выступающий в виде небольшого ноготка. Зародыш расположен несколько косо на краю выпуклой части зерна. На противоположной зародышу части, в верхнем конце зерновки у пшеницы, ржи, овса имеется хохолок.
По внутреннему строению зерно состоит из трех основных частей: оболочки, эндосперма и зародыша.
Оболочки богаты клетчаткой и защищают семя от воздействия внешней среды. Различают наружную, плодовую и семенную оболочки.
В эндосперме различают периферический слой, непосредственно прилегающий к оболочке. Этот слой чрезвычайно богат биологически активными веществами, его называют алейроновым слоем. Под алейроновым слоем располагаются крупные тонкостенные клетки разнообразной формы, занимающие всю внутреннюю часть эндосперма.
Эндосперма: пшеница – 80-85%, рожь – 70-75%.
Зародыш: пшеница – 3-4%, кукуруза – до 15%.
1. Пшеница.
Важнейшая зерновая культура. Входит до 20% белковых в-в.
Бывает мягкая (60%) и твердая (5-6%) пшеница.
Пшеница по биологическим особенностям бывает озимой и яровой.
Мягкая пшеница.
Бывает красная разных оттенков и белая.
Имеет овально-округлую форму.
В большинстве случаев зерно частично стекловидное, но имеются полностью стекловидные и мучнистые зерна.
Бороздка сильно развитая, хорошо различимая.
Отношение длины к ширине: 2:1.
Твердая пшеница.
Янтарная.
Форма зерна удлиненная, в поперечном разрезе зерно угловатое.
Преобладают стекловидные зерна. Общая стекловидность – 95-100%.
Бороздка слаборазвита, невооруженным глазом не видна.
Отношение длины к ширине: 3,5:1.
2. Рожь.
Это одна из важнейших продовольственных культур нашей страны. Существует 12 видов. В культуре выращивается только рожь посевная. Рожь в основном озимая культура. Значительное кол-во используется для выработки солода. Высокая биологическая ценность (лизин и др. незаменимые аминокислоты), 3,6 млн. тонн, больше имеет оболочек, стекловидность – не выше 40%, более низкие другие показатели.
3. Ячмень.
Занимает второе место после пшеницы по объему производства. Имеется один вид ячменя, который подразделяется в зависимости от строения колоса на ячмень двухрядный и многорядный. Ячмень имеет как озимую, так и яровую форму. Озимый ячмень – только многорядный.
В зерне ячменя содержится мало белка, что делает его ценным сырьем для производства пива. Из ячменя также получают крупы: ячневую и перловую.
4. Овес.
Это яровая культура. Возделывается два вида: посевной и византийский овес. Высокое содержание в овсе белка, жира, клетчатки, витаминов определяет его значительные пищевые и кормовые достоинства.
Из овса получают ряд продуктов для диетического и детского питания: крупы, толокно, галеты, заменители кофе, печенье.
Однако вследствие повышенного содержания липидов продукты, выработанные из овса наименее стойки при хранении.
5. Рис.
Он принадлежит к числу основных зерновых культур.
Основной пищевой продукт более чем для 2 млрд. человек.
Зерно риса богато углеводами, в основном крахмалом, и относительно бедно белком. Используется для выработки крупы, а также для получения муки и крахмала.
Рисовая крупа обладает высокими достоинствами и легко усваивается, что делает ее незаменимым компонентом диетического и детского питания.
Подразделяется на рис обыкновенный и рис короткозерный.
6. Кукуруза.
Это третья по значению в мире зерновая культура (после пшеницы и риса). Особенностью явл. высокая продуктивность.
Около 25% используется в пищу. Остальное зерно служит сырьем для различных отраслей перерабатывающей промышленности или используется для кормления сельскохозяйственных животных.
Велико значение как кормовой культуры.
Подразделяется на 8 подвидов: зубовидная, крахмалисто-сахарная, лопающаяся, восковидная, пленчатая, кремнистая…
7. Просо.
Важнейшая крупяная культура. Получаемую из проса крупу наз. пшеном. Просо также используют для получения солода, применяемого при производстве спирта.
8. Гречиха.
Принадлежит к семейству гречишных. Гречиху возделывают для получения зерна и как медоносное растение. Плоды – трехгранные орешки. Плод, освобождаемый от плодовой оболочки, наз. ядром и используют в качестве крупы. Гречневая крупа обладает высокими вкусовыми свойствами, содержит повышенное кол-во клетчатки и минеральных в-в, что делает ее пригодной для диетического питания.
9. Тритикале.
Межвидовой гибрид, полученный путем скрещивания пшеницы твердой, мягкой и ржи и способный давать плодовитое потомство.
Используется как кормовая культура, повышенная ферментативная активность.
Химический состав пшеницы:
1) углеводы (крахмал) – 3 четверти.
2) Белок – 1/3 – особенностью белка пшеницы явл. получение из нее клейковины (набухшая масса белковых в-в).
Состоит из глютенина (плотная масса) и глиадина (мажущаяся масса).
Во ржи большое содержание водорастворимого белка, в обычных условиях белки не формируют клейковину, т.е. обрабатываются спиртом.
Во ржи крахмала меньше, низкая температура клейстеризации.
В пшенице содержатся - амилаза, во ржи – находится - амилаза (разлагает крахмал до мальтозы).
Во ржи содержатся те же составные компоненты, что и в пшенице.
8. Правила отбора проб зерна для анализа, качественная оценка зерна, дефекты пшеницы и ржи.
Под качеством зерна понимают совокупность биологических, физико-химических, технологических и потребительских свойств и признаков зерна, определяющих его пригодность к использованию по назначению: на семенные, продовольственные, фуражные и технические цели.
Необходимым условием для точной оценки качества зерна являются взятие проб и подготовка к анализу.
В каждой партии зерна анализу подвергается заранее подготовленная средняя проба. Зерно принимают партиями. Под партией понимают любое кол-во зерна, однородного по качеству, предназначенного для одновременной приемки, сдачи, отгрузки или одновременного хранения.
Отбор средней пробы начинают с точечной пробы, которая представляет собой небольшое кол-во зерна, выбранное из партии за один прием из одного места. Для отбора точечных проб используют пробоотборники и ручные щупы. Совокупность точечных проб является объединенной пробой, из которой затем выделяют среднюю пробу, масса которой не должна превышать 2,0 +-0,1кг. Если масса объединенной пробы не более 2 кг, то она одновременно является средней пробой. Выделение средней пробы из объединенной проводят ручным способом. Объединенную пробу высыпают на стол с гладкой поверхностью, распределяют зерно в форме квадрата и три раза тщательно перемешивают при помощи двух коротких деревянных планок со скошенным ребром, захватывая его с края и ссыпая в середину. Затем зерно вновь распределяют ровным слоем в виде квадрата и планкой делят по диагонали на 4 треугольника. Из 2 противоположных зерно удаляют, а из остальных двух собирают вместе, перемешивают и вновь продолжают деление, пока в двух треугольниках не будет 2кг зерна, которое и составит среднюю пробу.
Для определения отдельных показателей качества зерна из средней пробы выделяют небольшую часть, которую называют навеской.
Качественная оценка зерна.
Органолептические показатели: вкус, форма, цвет, запах.
Физико-химические: влажность, масса 1000 зерен, объемная масса – натура, стекловидность, засоренность, зольность, зараженность вредителями, содержание металлопримесей.
Технологическая оценка, хлебопекарные св-ва.
Отбор и составление проб.
Для того, чтобы правильно сделать оценку, надо правильно составить пробу.
Партия – определенное количество зерна, хранящееся в складе, предназначенное к приемке и отправлению одного вида и однородного по качеству.
Вначале из партии берут выемки – небольшое кол-во зерна, взятое за один прием, эти выемки смешивают, получают исходную пробу.
Если смесь выемок большая, то из нее выбирают средний.
По внешнему виду – запах, блеск, вкус – чаще они меняются вместе.
Цвет изменяется у незрелого, при неправильной уборке и хранении – теряется блеск, запах специфический или зерновой (чесночный, амбарный, плесневый). Вкус – горький, сладкий, соленый и кислый, нормальный – пресный, сладковатый – проросшее зерно, кислый – при повышенной кислотности, горький – при попадании сорняков.
Объективные методы:
Зараженность вредителями (на поле, во время уборки, при неправильном хранении) – малый мучной хрусчак, долгоносики.
Содержание металлопримесей: 1 кг зерна рассыпают на стекло, проводят магнитом вдоль и поперек, перемешивают, 3 раза.
Массовая доля влаги:
Прямые – определение путем выделения воды в виде пара с последующей отгонкой. Косвенные – т.е. физические, путем определения показателей, связанных с влажностью.
Высушивание в шкафах:
1) однократное ускоренный 130 градусов 40 минут, навеска 5грамм.
2) двойное с предварительным подсушиванием с влажностью более 18%, 105градусов 30минут, подсушивают.
3) многократный – высушивание до постоянной массы – 5грамм навески, 3 часа, после этого взвешивают, помещают в шкаф, t – 100 – 105 градусов.
4) вакуум-тепловой метод – при 100градусах однократное высушивание под вакуумом.
5) электрические влагомеры
6) диэлектрические потери
7) дистилляционный метод – отгонка в специальных аппаратах
8) комбинированные – подсушивание, использование влагомеров.
9) высушивание в высокочастотном поле инфракрасными лучами, до 14 – сухое, 17 – сырое.
10) примесей зерна – хранение и переработка, ухудшают качество, сорная примесь – бесполезная для питания, к ней относят зерна других культур, которые нельзя использовать как основную.
В состав сорной входят – проход через сито с диаметром отверстий 1 мм.
Минеральные примеси – комочки земли, галька, органические – ости, стебли.
Семена дикорастущих растений. Семена культурных растений, которые не относится к зерновым.
Вредные примеси – спорья, головья.
Зерновая примесь – имеющая пониженную ценность по сравнению с зерновой культурой – половинки битых, изъеденных вредителями, зерна основной культуры, которых остались больше половины.
Зерна основной культуры деформированные, проросшие, щуплые, зерна культурных растений, рожь, ячмень, пшеница, во ржи – пшеница и ячмень. Техника сита: 2,5*2,0
1,7*2,0
1 мм сорное.
Стекловидность – в зависимости от структуры ткани, зерно может быть лучистым, стекловидным или полустекловидным.
К стекловидным относят зерно, лучистая часть, которая не превышает одной четверти.
Ст. + 50% ½ ст. – общая стекловидность.
40 ст. 40шт. ½ ст. 20лучн.
К стекловидным – зерно со стекловидностью 40-70%.
Высокостекловидные – свыше 70%.
Натурная масса – натура – ее выражение массой 1 л зерна, выраженной в граммах.
Чем выше натура, тем выше питательная ценность зерна, она зависит от состояния поверхности, плотности укладки, формы зерна и характера примеси.
750-780 грамм – натурная масса пшеницы, у ржи – 680-710 грамм.
Масса 1000 зерен. Выражается в граммах на сухое в-во, высокая масса больше 30грамм.
Технологическая оценка – заключается в определении показателей, к которым предъявляются особые требования, к зерну для мукомольной, хлебопекарной и макаронной промышленности.
Мукомольные св-ва определяют путем размола 10 кг зерна, с определением выхода муки, ее качества, длительности размола, расхода энергии на размол.
Хлебопекарные достоинства зерна определяют по муке, с качеством необходимым для хлебопечения.
Макаронная мука – высокая стекловидность.
Дефекты зерновых:
1) Поражение зерна вредной черепашкой (клоп) – поражает на стадии молочной зрелости. Из такого зерна невозможно выделить клейковину.
2) Зерно проросшее – может произойти на корню или при хранении. Появление - липазы придает хлебу несвойственные св-ва.
3) Морозобойное зерно – зерно, прихваченное морозом в период созревания.
4) Самосогревающееся зерно – не обладает блеском, клейковина получается короткорвущаяся.
5) Зерно, подвергнутое термической обработке, поэтому при нарушении режима высушивания могут измениться свойства
9. Подготовка зерна к помолу, последовательность и назначение операций.
Подготовка зерна к помолу предусматривает: предварительную очистку зерновой массы от примесей, гидротермическую обработку зерна (кондиционирование), смешивание зерна различного качества (составление помольной смеси), обработку поверхности зерна и окончательную его очистку.
Очистку зерновой массы от примесей проводят в два этапа: вначале с помощью сепараторов от примесей, отличающихся от основного зерна по толщине и ширине, а затем с помощью триеров от примесей, отличающихся по длине и форме. Для отделения металлопримесей на различных этапах обработки зерна устанавливают магнитоуловители.
Следующим этапом подготовки зерновой массы является обработка поверхности зерна. При этом с поверхности удаляют частицы почвы и пыль, попадающие на зерно при уборке и хранении, а также значительную часть микроорганизмов. При обработке поверхности зерна происходит также частичное отделение оболочек. Поверхность зерна обрабатывают сухим способом с помощью обоичных и щелочных машин или мокрым способом в моечных машинах.
Очищенное зерно подвергается влаготепловой обработке (гидротермической обработке).
Задача ГТО заключается в том, чтобы снизить прочность эндосперма и повысить прочность оболочек. Это позволит при помоле получать продукты из отдельных анатомических частей зерна, отличающихся по размеру, что даст возможность отделить оболочки от эндосперма путем просеивания через сита.
На мукомольных заводах применяют два метода ГТО: холодное и скоростное кондиционирование.
Холодное кондиционирование заключается в увлажнении зерна при мокрой обработке и последующей его отлежке (отволаживании) в бункерах (закромах).
При скоростном кондиционировании зерно вначале обрабатывают паром, а затем моют в холодной воде. Так как в этом случае температура резко изменяется, то воздействие на зерно происходит с большей скоростью и длительность отволаживания сокращается.
Непосредственно перед помолом зерно доувлажняют на 0,3 – 0,5 % и после отволаживания в течение 20-40 мин направляют на помол
10. Типы и виды помолов, их характеристика.
Помол – важнейшая стадия технологического процесса производства муки.
Классификация помола: разовые и повторительные.
Разовые – однократное пропускание через измельчающую систему. Применяют для измельчения зерна, предназначенного для кормления с/х животных. Повторительные бывают простые и сложные.
Простые – отличаются неразвитой системой измельчения. Сложные бывают без обогащения продуктов дробления.
Сокращенным процессом обогащения и шлифования.
На современных мельницах муку получают путем многократного и постепенного измельчения зерна на вальцовых станках с последующим просеиванием получаемых продуктов (повторительный помол).
Помол осуществляют в два этапа – драной и размольный процессы.
Основная задача заключается в снятии оболочек и получении крупок.
На стадии размольного процесса полученные крупки измельчаются до размеров, соответствующих требуемому размеру частиц муки.
Основным аппаратом для измельчения является вальцовый станок. После прохождения вальцового станка измельченный продукт попадает в аппарат для просеивания – рассев. Каждый вальцовый станок снабжен рассевом.
Рабочим органом вальцового станка явл. чугунные вальцы, имеющие стальное покрытие. Валки вращаются навстречу друг другу с различной скоростью.
Расстояние между валками меняется в зависимости от этапа помола. На первой системе, на которую поступит целое зерно, оно максимально, затем постепенно уменьшается. Поверхность валков имеет рифли, глубина рифлей от первой к последующим системам также уменьшается.
Вальцы размольных систем не имеют рифлей и вращаются с одинаковой скоростью. На этих системах ведут измельчение частиц эндосперма до размера частиц муки.
Полученные с первых драных систем продукты с помощью рассевов сортируют на крупные (более 1000мкм) и мелкие (350-100 мкм) крупки, дунсты (170-350 мкм) и муку (менее 170 мкм). На последующих системах продолжается постепенное отделение эндосперма от частиц оболочек.
Крупные и мелкие крупки наряду с эндоспермом могут содержать и некоторое количество оболочек, для отделения которых используют специальные вальцовые станки. Этот процесс обработки промежуточных продуктов наз. шлифовочным.
Сортирование крупок по добротности (содержание эндосперма) получило название процесса обогащения и осуществляется с помощью аппаратов – ситовеек.
На ситовеечных машинах крупки и дунсты сортируют по крупности и плотности.
Одна из фракций крупной крупки, получаемой с ситовеек, - манная крупа.
Крупки, разделенные с помощью ситовеечных машин с учетом их качества, направляются на вальцовые станки шлифовочных или размольных систем. Однако за один пропуск через вальцовый станок весь поступающий продукт не может быть измельчен до размера частиц, соответствующих муке. Поэтому размольный процесс ведут на нескольких системах.
На первых размольных системах перерабатывают крупки с наименьшим содержанием оболочек и получают муку высшего сорта.
На последующих системах ведут помол частиц, не измельченных на первых размольных системах, и продуктов, содержащих оболочки,при этом получают муку 1 и 2 сортов.
11. Схема простого повторительного помола при получении обойной муки.
Выход муки к массе поступившего на переработку зерна для пшеничной муки должен составлять 96%, отруби 1%. Муку обойную получают при одновременной работе трех вальцовых станков. Особенностью схемы обойного помола является наличие бичевых машин, на которых продукт после вальцового станка дополнительно измельчается, после чего на рассев поступает лишь 50% от общего количества продукта, что в целом повышает эффективность производства.
13. Товарные сорта муки, их характеристика, качественная оценка (показатели качества, нормируемые ГОСТом, хлебопекарные свойства пшеничной муки).
М45-23, М и Мк 55-23, М и Мк 75-23, М 100-25, М 125-23, М 145-23.
М – из мягких сортов пшеницы, Мк – крупного помола.
Первая цифра – зольность, вторая – содержание клейковины.
Пшеничная хлебопекарная мука вырабатывается 6 сортов:
- экстра
- высший
- крупчатка
- первый сорт
- второй сорт
- пшеничная обойная.
Экстра, высший сорт – вырабатывается из мягких стекловидных пшениц, имеет размеры 0,05 – 0,1 мм, зольность не более – 0,45 и 0,55, содержание клейковины не менее 28%, самая низкая пищевая ценность, самая высокая энергетическая ценность.
Крупчатка – имеет более крупные частицы – 0,3 – 0,4 мм, белый цвет с желтым или кремоватым оттенком, зольность 30% (0,60), используется как улучшитель хлебопекарной муки или для производства макаронных изделий.
Первый сорт – производят из разных по стекловидности пшениц, имеет – 0,1-0,4 мм, зольность – 0,75, клейковины не менее 30%, состоит из центральных частей эндосперма и до 3-4% алейронного слоя и оболочек, имеет белый цвет с желтоватым оттенком, обладает меньшей энергетической ценностью, но большей биологической ценностью, ввиду содержания белка, клетчатки и липидов, золы, обладает хорошими хлебопекарными свойствами.
Второй сорт – получается из мягких пшениц, имеет размер частиц 0,1-0,5 мм, зольность – 1,25, содержание клейковины – не менее 25%, получается из эндосперма и из 8-10% оболочек, цвет белый с сероватым оттенком, обладает более высокой биологической ценностью, но меньшей калорийностью, обладает худшими хлебопекарными свойствами, хуже хранится.
Пшеничная обойная – получается из мягких пшениц разной стекловидности, размер 0,1-0,6 мм, зольность – на 0,07 меньше зольности зерна, из которых она получена – 1,9, светлая с коричневатым оттенком, клейковина – 20%, содержит до 15% оболочек, обладает самой высокой биологической ценностью, но минимальной энергетической, по сравнению с предыдущими.
Ржаная вырабатывается трех сортов: сеяная, обдирная, обойная.
Сеяная – тонко измельченные частицы, имеет белый цвет с синеватым оттенком, размер – 0,1-0,3 мм, получается из эндосперма и оболочек, содержит меньше всего белка, жира, сахаров, но больше крахмала, зольность – не более 0,75, клейковина – нет, получают односортным помолом, с выходом 63%, простой повторительный или 200 (без отбора отрубей),
80% - 15%с + 65% обд., используется для производства специальных сортов хлеба.
Обдирная – состоит из частиц 0,1-0,4 мм, зольность – 1,45, белый цвет с сероватым оттенком, обладает биологической ценностью, но меньшей калорийностью, получают односортным с выходом 87%, и двухсортным, используется для хлеба улучшенных сортов – любительский, дарницкий, столичный…
Обойная – состоит из частиц разных размеров, 0,1-0,6, вырабатывается до 25% оболочек, зольность 1,9, получают простым повторительным помолом с выходом 95% на трех драных.
Мука тритикале.
Мука для макаронных изделий – должна содержать большое количество клейковины, с хорошими физическими свойствами.
Из твердых пшениц двух сортов: полукрупка и крупка высшего и первого сорта.
Зольность – 0,75 – 1,1%, содержание клейковины – не выше 30-32%, полукркпка из мягких высокостекловидных пшениц, зольность – 0,55 – 0,75%, содержание клейковины – 28-30%.
Мука для мучных и кондитерских изделий.
Мука ржано-пшеничная обойная – зольность 20, но не менее чем на 0,07% ниже зольности чистого зерна, серовато-белый цвет с заметными частицами оболочек.
Оценка.
Начинают с отбора проб.
1. По органолептической оценке качества муки определяют запах и вкус.
Запах муки обусловлен в основном наличием в ней летучих веществ: эфирных масел, альдегидов, спиртов и эфиров. Сразу после размола мука не имеет запаха. При хранении может образоваться кислый или затхлый запах. Для определения берут около 20 г муки, высыпают на чистую бумагу, согревают дыханием и исследуют на запах. Для усиления ощущения это количество муки переносят в стакан, обливают горячей водой, воду сливают и определяют запах.
Вкус муки нормального качества – пресный, с ощущением при длительном разжевывании приятной сладковатости. Кислый или горький вкус свидетельствует о порче муки. Чем ниже сорт муки, тем легче она подвергается порче.
Ощущение хруста при разжевывании является следствием наличия в муке минеральных примесей (глины, песка..)
Вкус и наличие хруста в муке определяют путем разжевывания 1-2 порций муки массой около 1 г каждая.
Цвет определяют сравнением его с эталоном цвета муки данного сорта или характеристикой цвета. Для пшеничной, как белый с соответствующим оттенком для каждого сорта.
2. Определение белизны муки.
Белизна зависит от количества темноокрашенных частиц оболочек, от каротина, растворенного в жире муки, а также от крупноты помола. Чем больше размеры частичек муки, тем больше отбрасываемая ими тень и тем более темный цвет имеет мука.
3. Определение массовой доли влаги.
Определяют высушиванием навески муки при t=130 градусов в сушильном шкафу в течение 40 мин. Для более быстрого определения можно использовать прибор ВЧ. При этом пакетик с навеской 4г высушивают в течение 5 мин.
4. Определение количества и качества клейковины.
Клейковиной принято называть связную, упругую, эластичную массу, которая образуется высокомолекулярными белковыми веществами муки при замесе теста.
Определение количества клейковины проводят путем отмывания с помощью механизированных средств или вручную.
Отмеряют 13 см3 воды, наливают в ступку, высыпают туда навеску муки массой 25 г, замешивают тесто, пока оно не станет однородным.
При отмывании вручную тесто помещают в чашу, закрывают крышкой и оставляют на 20 мин. Затем отмывают над ситом.
Конец отмывания определяют по отсутствию помутнения при отжимании клейковины в стакан с чистой водой.
5. Определение качества сырой клейковины.
Для определения качества клейковины из окончательно отмытой, отжатой и взвешенной клейковины выделяют навеску массой 4г. Придают ей форму шара и помещают для отлежки в чашку с водой (18-20град) на 15 мин. После этого его помещают в цент столика прибора ИДК – 1, нажимают кнопку пуск, по истечении 30 с производят отсчет. Результатом выражают в условных единицах прибора. Х=mк*100/mм, где mк – масса сырой клейковины, mм – навеска муки, г.
6. Определение зараженности вредителями.
Для определения 1 кг муки просеивают через сито из проволочной стали в течение 1 мин вручную или на рассеве. В остатке на сите устанавливают наличие вредителей (жуков, куколок, личинок), а в пяти навесках не менее 20г, взятых из прохода через сито, определяют наличие клещей по появлению вздутий или бороздок после легкого прессования бумагой на твердой поверхности.
7. Определение металломагнитной примеси.
Определяют: 1 кг муки рассыпают на гладкую поверхность ровным слоем не более 0,5 см и проводят вдоль и поперек подковообразным магнитом, т.о. чтобы вся поверхность была захвачена полюсами магнита. Выделение металлопримесей повторяют 3 раза, перемешивая муку перед каждым определением. Результат выражают в мг на 1 кг муки.
8. Определение крупности.
Проводят по навеске, выделенной из средней пробы массой 50 г доля сортовой и 100г обойной муки. Подбирают сита, установленные в соответствии со стандартом на конкретный сорт муки. Навеску муки просеивают на рассеве в течение 8 мин, постукивают по обечайкам сит и продолжают просеивать в течение 2 мин.
9. Определение зольности.
Зольность характеризует сорт муки, чем выше зольность, тем ниже сорт муки. Определение проводят путем озоления без ускорителя, с применением в качестве ускорителя спиртового уксуснокислого магния или азотной кислоты. Навеску выделяют из среднего образца, массой 20-30 грамм переносят на стеклянную пластину, смешивают. Затем муку распределяют ровным слоем толщиной 3-4 мм. Взвешивают тигли 1,5-2,0г муки. Тигли помещают на край муфельной печи до прекращения выделения продуктов сухой перегонки, избегая воспламенения. Затем их задвигают вглубь и ведут озоление в течение 1 часа до превращения содержимого тигли в рыхлую массу сырого цвета. После этого их вынимают и дают остыть. После охлаждения в них прибавляют 2-3 капли химически чистой азотной кислоты и помещают тигли на дверцу муфельной печи для выпаривания. После испарения помещают внутрь муфельной печи на 20 мин. По отсутствию на дне тигли темных точек определяют конец озоления. Затем тигли охлаждают, взвешивают и вычисляют зольность в процентах на сухое в-во
Х=m1*100*100/m(100-Wм), где m1 – масса золы, г, m – масса навески, г, Wм – влажность муки, %.
10. Определение кислотности по болтушке.
Кислотность – свидетельствует о свежести.
Из пробы муки берут две навески массой по 5 г, высыпают в сухую коническую колбу и приливают 50 мг дистиллированной воды. Содержимое колбы быстро перемешивают взбалтыванием до исчезновения комочков, добавляют по три капли 3% р-ра фенолфталеина, взбалтывают и титруют 0,1 моль/дм3 р-ра гидроокиси натрия, до появления розового окрашивания.
Кислотность муки в градусах кислотности выражают объемом 1 моль на 1 дм3 р-ра гидроокиси натрия, необходимого для нейтрализации кислот в 100г муки вычисляют по формуле: Х=V*100/m*10, где V – объем 0,1 моль/дм3 NaOH, m – масса навески муки, г.
1) Газообразующая способность: 1300-1600 см3 – хорошая; >1600 – повышена; <1300 – понижена.
2) Сила муки – определяется по физическим свойствам клейковины и теста.
14. Процессы, происходящие при хранении муки, условия хранения и изменения, происходящие при хранении муки.
Бестарным способом.
Сухими, чистыми должны быть помещения, без посторонних запахов, не заражены вредителями. Размещение муки проводят по сортам, по времени выработки, поступления и по признакам качества. Размещается она с таким расчетом, чтобы в любой момент можно было взять необходимую муку.
При тарном хранении она размещается и хранится на поддонах, укладывается штабелями (тройниками, пятериками).
Укладывается таким образом, чтобы был доступ, от стен на 20 см, от отопительных приборов – до 1,5 м, от перекрытия – 1 м, расстояние между штабелями – 75 см. Хранить при t не выше 18 градусах, относительной влажности не более 75%.
При хранении муки происходят те же процессы, что и при хранении других продуктов – химические, биохимические, микробиологические…С различной интенсивностью, которая зависит от влажности муки и условий хранения.
При хранении происходят изменения:
- повышение кислотности, в результате расщепления жира липазой, и за счет жизнедеятельности кислообразующих бактерий;
- укрепление клейковины, но уменьшение ее содержания за счет гидроперекисей;
- мука светлеет, за счет разрушения красящих в-в гидроперекисями;
- снижается активность ферментов;
- влажность изменяется до равновесной 14%;
Для пшеничной муки необходима отлежка в течение месяца, свежую муку использовать нежелательно.
Для ржаной муки отлежка необязательна.
ГОСТ Р 52189 – 2003
15. Разрыхлители теста (химические, биологические), их состав, характеристика, механизм разрыхляющего действия.
2 группы:
1) биохимические – прессованные, жидкие, сухие дрожжи, хлебные закваски.
2) Химические – гидрокарбонат натрия, карбонат аммония.
Химические разрыхлители:
Применяют в кондитерском, иногда в хлебопекарном производстве при выработке изделий с высоким содержанием сахара и жира. Применение в этих условиях хлебопекарных дрожжей не представляется возможным, т.к. высокое осмотическое давление в среде с сахаром приводит к их плазмолизу.
1. Гидрокарбонат натрия (сода пищевая). Кристаллический порошок снежно-белого цвета, без запаха, с солоноватым слабощелочным вкусом, растворимый в воде. Растворимость зависит от температуры воды. В составе препарата должно содержаться не менее 98,5% гидрокарбоната натрия и не более 1% влаги. Солей аммония, тяжелых металлов, мышьяка в нем не должно быть. При нагревании разлагается: 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2. Гидрокарбонат натрия получают из р-ра карбоната натрия при насыщении его диоксидом углерода: Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3. Полученный осадок гидрокарбоната натрия отфильтровывают, промывают ледяной водой, сушат в токе горячего воздуха, измельчают и упаковывают.
2. Карбонат аммония. Белый мелкозернистый порошок с сильно выраженным запахом аммиака. Содержание аммиака – 28-35%, нелетучих веществ – не более 0,02%, хлоридов – не более 0,001%. При соотношении препарата и воды 1:5 он полностью растворим. Получают в результате взаимодействия аммиака с диоксидом углерода и парами воды. При нагревании карбоната аммония он разлагается с образованием аммиака, диоксида углерода и воды: (NH4)2CO3= 2NH3+CO2+H2O.
При использовании химических разрыхлителей тесто разрыхляется газами, образующимися при их разложении.
В производстве кондитерских изделий применяют совместно два вещества: карбонат аммония (0,6-1кг/т) и гидрокарбонат натрия (5-7 кг/т).
Биохимические разрыхлители:
1) Хлебопекарные дрожжи – неподвижные одноклеточные микроорганизмы округлой формы 3-10 мкм, отсутствуют органы питания, питаются через проницаемую оболочку вследствие разности концентраций между окружающей средой и клеткой.
Химический состав: вода- 68-83% - влажность. В среднем в сухом веществе хлебопекарных дрожжей содержится (в %): белка – 50, углеводов – 40,8, жиров – 1,6, золы – 7,6. Азотсодержащие в-ва – 50% сухих в-в, больше 60 – белковые в-ва. Среди них много нуклеиновых кислот – нуклеопротеиды, 2/3 белковые в-ва – полноценные, 1/3 – небелковый азот – глютатион, -SH-, активируют протеиназы. Углеводы – до 40% сухого в-ва, служают источником энергии, входят в состав клетки. Липиды – около 2%, запасные питательные в-ва. В состав дрожжей входят минеральные в-ва – до 10%, 50% - Р2О5, 30% - К2О, Са, Mg, S, Fe – окислы.
Витамины дрожжей – осуществляют разложение и синтез высокомолекулярных соединений или обмен в-в, участвуют в жизнедеятельности клетки, выделяют ферменты в окружающую среду. Зимазный комплекс – до 12 различных ферментов, среди них: фруктофурадиназа, мальтаза, карбоксилаза, гликогеназа, протеаза, пептидаза… Ферменты дрожжей способствуют осуществлению всех функций дрожжей, в том числе процессов дыхания, размножения.
Питание и размножение дрожжей.
Дрожжевые клетки относятся к классу грибов и не могут синтезировать углеводы, поэтому они должны содержаться в окружающей среде, кроме них должны содержаться азотистые, минеральные в-ва, витамины, в-ва роста. Углеводы необходимы как строительный материал и как источник энергии. Дрожжевая клетка может жить в анаэробных условиях и в аэробных условиях. Азотистые в-ва должны поступать в питательную среду в виде аммонийных солей. Дрожжи размножаются почкованием, на скорость размножения влияет содержание сухих в-в – 10-12%, оптимальная t=28-30%, рН = 4,5-5,5.
2) Прессованные дрожжи – представляют собой отпрессованную массу, в хороших дрожжах не должно быть посторонней микрофлоры, используются в хлебопечении, при лечении ряда заболеваний, из них получают ферментные препараты, нуклеиновые к-ты, используются для получения белка (кандида, торула).
Основным сырьем для изготовления прессованных дрожжей является меласса – побочный продукт свеклосахарного производства.
3) Дрожжевое молоко – представляет собой водную суспензию дрожжей с оседающим на дно слоем дрожжевых клеток при отстаивании. Его получают на стадии сепарирования и промывки товарных дрожжей. Его используют на хлебозаводах взамен прессованных дрожжей. На предприятии дрожжевое молоко транспортируют в специальных автоцистернах с термоизоляцией. Экономия.
4) Сухие дрожжи – получают высушиванием измельченных прессованных дрожжей до влажности 10%. Предназначены для использования в труднодоступных районах. Могут храниться от 5 до 12 месяцев. Для получения хороших высушенных дрожжей применяют специальные приемы при выращивании, используются специальные расы. Содержание сухих веществ доводят до 29%. Посторонней микрофлоры – не более 10%. Более низкая скорость роста. Добавление при выращивании NaCl и проводят выращивание при различных температурах, вначале 30, с четвертого часа – 32, в конце 28 градусов. 12 – 16 часов. рН – 4,5-5,5. После обезвоживания дрожжевую массу формуют в виде гранул или вермишели и снижают влажность с 75 до 8-10%.( до 50, 18, 10%).
16. Схема производства прессованных дрожжей, последовательность и назначение операций.
1. Подготовка питательной среды.
Меласса (черная патока) отход свеклосахарного производства.
Питательную среду готовят из осветленного раствора мелассы, растворов питательных солей и ростовых веществ.
Целью осветления мелассы является очистка мелассного раствора от взвешенных частиц, коллоидов и частично от микроорганизмов.
Процесс осветления предусматривает ее растворение, антисептирование, подкисление, а затем выделение осадка декантацией, центрифугированием или фильтрованием.
Современным способом очистки мелассы является осветление ее на кларификаторе. Мелассу разбавляют водой в соотношении 1:1 – 1:2, подкисляют серной кислотой до рН 5 и подвергают антисептированию.
Кислотно-холодный способ – реагенты вносятся поочередно после разбавления водой, затем перемешиваются, в конце подкисляются до рН=4,-5,5, разбавляется водой и отстаивается 10-12 часов.
Кислотно-горячий способ – проводят аналогично, при повторном разбавлении добавляют горячую воду и кипятят 30 мин, отстаивают 6-8 часов при 70градусах.
Механический способ – осветление проводят с помощью сепаратора, отделение взвешенных частиц проводят под действием центробежной силы – кларификатор.
Осветленная меласса представляет собой раствор с устойчивой прозрачностью, который и подают в дрожжерастильные аппараты.
Питательные соли вносят в виде 10-20% растворов.
Перед подачей в сепаратор мелассу взвешивают, разбавляют водой, подкисляют до рН=5, обрабатывают хлорной известью, сепарируют, ведется подготовка питательных солей, необходимое добавление источников азота, фосфора и др. минеральных солей, в-ва роста, которыми являются кукурузный экстракт, зеленый солод, солодовые вытяжки и автолизат дрожжей, путем гидролиза дрожжевых клеток до 12-14% в сухие вещества.
2. Выращивание дрожжей.
В три стадии:
Маточные дрожжи – используемые для засева питательной среды при получении засевных дрожжей.
Засевные – дрожжи, служащие посевным материалом при получении товарных дрожжей.
Товарные дрожжи – это готовый к использованию продукт, отвечающий требованиям соответствующего стандарта.
1) Получение маточных дрожжей – включает получение дрожжей чистой культуры (ЧК) из музейной культуры дрожжей и получение дрожжей естественно-чистой культуры (ЕЧК) из дрожжей ЧК.
Дрожжи ЧК выращивают сначала в лабораторных условиях, а затем в цехе чистых культур. В лаборатории размножают в 4 стадии в условиях строгой стерильности. В первых трех стадиях питательной средой служит солодовые вытяжки, в четвертой – смешанная среда (меласса).
Продолжительность 16-24 ч при температуре 26-30 градусов.
Пробирка (4*15см3) – подмолодочная колба (4*100см3) – пастеровская колба (4*1000см3) – колба Карлсберга(4*10л).
После этого выращивание продолжают в цехе чистых культур.
В качестве питательной среды используется осветленный р-р мелассы. В аппарат с питательной средой (50 кг) переносят содержимое всех 4 емкостей последней лабораторной стадии. В последующих трех стадиях в питательную среду переносят все содержимое предыдущей стадии.
В первых трех стадиях дрожжи выращивают при слабой аэрации среды, увеличивающейся от стадии к стадии. К четвертой стадии выращивания дрожжей проводится постоянная аэрация культуральной жидкости. По окончании процесса выращивания дрожжи ЧК выделяют из культуральной среды, промывают холодной водой и сгущают на сепараторах. Получают дрожжевое молоко, содержащее 300-600г дрожжей в 1л в пересчете на прессованные дрожжи.
Дрожжи ЕЧК получают в две стадии. Маточные дрожжи хранят в виде дрожжевого молока. Выход маточных дрожжей составляет около 50% массы переработанной мелассы. Они должны: не содержать примесей посторонней микрофлоры, обладать высокой активностью роста и размножения, иметь низкую осмочувствительность, высокую стойкость при хранении.
2) Получение засевных дрожжей.
Выращивание осуществляется в дрожжерастильном аппарате. Аппарат загружают питательной средой, в которую добавляют маточные дрожжи ЕЧК в виде дрожжевого молока. Выращивают дрожжи воздушно-приточным способом, который предусматривает постепенный приток питательных веществ в аппарат и постоянную аэрацию культуральной среды.
Температуру поддерживают на уровне 30град., рН=4,5 – 5,0, продолжительность – 8-17 ч.
По окончании брожения полученные засевные дрожжи немедленно подают для засева в аппарат для выращивания товарных дрожжей.
3) Производство товарных дрожжей – их получают в дрожжерастильных аппаратах вместимостью 100 м3 воздушно-проточным способом. Процесс длится 12-20 часов. Его подразделяют на два периода: накопительный и отборочный.
На первой стадии – по воздушно-приточному способу – 12-16 часов. На этих стадиях выращивание ведется в 3 периода.
В течение первого часа происходит активное почкование, в следующие 10 часов – накопление дрожжевой массы, в последний час – дображивание, выравнивание дрожжевых клеток по размерам.
3. Выделение дрожжей.
По окончанию выращивания дрожжи поступают на сепараторы для отделения клеток от бражки. Сепарирование проводят в 3 этапа с промывкой водой. 400 – 600 г/л.
Сгущение дрожжевого молока, его поводят на фильтр-прессах. Масса подается на формование, проводится после перемешивания и получения однородной консистенции. Дрожжи формуют массой 50,100,500,1 кг.
Хранят при температуре – 1-4 град. В холодильных камерах, перевозят в рефрижираторах, гарантийный срок хранения – не меньше 12 суток.
17. Оценка качества прессованных дрожжей, показатели качества, их характеристика.
Качество оценивают по средней пробе, которая составляется путем взятия выемок, отбирается по 40-50г.
1. Органолептические показатели:
Цвет – равномерный, без пятен, светловатый или сероватый с кремовым оттенком, консистенция плотная, должны хорошо ломаться, но не мазаться, запах дрожжевой, без посторонних оттенков, вкус – пресный, свойственный дрожжам, без посторонних привкусов.
2. Массовая доля влаги – не более 75%.
Чем выше, тем дрожжи менее стойки при хранении. Два метода определения – высушиванием до постоянной массы и ускоренным методом с помощью прибора марки ВЧМ. Первый метод более точный, второй – используется для внутрипроизводственного контроля.
Определение высушиванием до постоянной массы – две навески по 1,5 г в заранее высушенных бюксах с крышками высушивают в сушильном шкафу при 105 градусах до постоянной массы. Первое взвешивание проводят через 4 часа после начала высушивания, последующие – через 1 час. Постоянной считают массу, если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,001 г.
Определение ускоренным методом – на приборе ВЧМ в пакетах, размером 20*15 см. Пустые пакеты сушат в течение 3 мин при 160 градусах, затем помещают в эксикатор на 2-3 мин для охлаждения и взвешивают. Массу пакета записывают. Насыпают в каждый пакет навеску массой 5 грамм, закрывают пакеты и высушивают при температуре 160-162 градуса в течение 7 мин. После этого пакеты помещают в эксикатор на 2-3 мин и взвешивают.
3. Кислотность – в день выработки – не более 120 мг, на 12-е сутки – не более 300 мг, выражается в мг уксусной кислоты на 100г дрожжей.
Определение методом титрования – от средней пробы отбирают и взвешивают 10 г дрожжей в фарфоровой чашке, добавляют 50 см3 дистиллированной воды, перемешивают и титруют 0,1н. раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора фенолфталеина до появления розового окрашивания.
Х=v*6*100K/10, где Х – кислотность, v – кол-во NaOH, израсходованного на титрование, К – поправочный коэффициент, 6 – ко-во уксусной кислоты.
4. Стойкость и бродильная активность дрожжей.
Определение стойкости – не менее 60 ч.
Пачку дрожжей массой 1 кг заворачивают в газету, помещают в термостат при t=35градусов, и хранят до полного размягчения.
Определение подъемной силы – не более 70 мин.
1) Стандартный метод – по скорости подъема теста в термостате – 280г муки второго сорта, 160 см3 2,5% р-ра NaCl, и металлическую форму подогревают в термостате при 35гад. два часа. Отвешивают 5г дрожжей, 15-20 см3 р-ра хлорида натрия и перемешивают до исчезновения комочков, после этого добавляют 280г муки и в течение 5 мин замешивают тесто. Затем ему придают форму батона по размеру формочки и переносят в металлическую форму. На длинные борта формы навешивают поперечную железную перекладину и помещают форму в термостат с t=35град.
2) Ускоренный метод – отвешивают 0,31 г дрожжей и переносят их в фарфоровую чашку, приливают 4,8 см3 нагретого 2,5% р-ра NaCl и тщательно перемешивают. К полученной смеси добавляют 7г муки, замешивают тесто и придают ему форму шарика. Шарик опускают в стакан с водой, нагретой до t =35град. И помещают в термостат. Пока всплывет. Умножают время подъема в минутах на 3,5.
Определение осмочувствительности – способность дрожжей снижать бродильную активность в средах с повышенным осматическим давлением – хорошая – 1-20мин, удовлетворительная – 10-20 мин, плохая – свыше 20 мин.
Отвешивают две навески дрожжей по 0,31 г. К первой добавляют 4,8см3 воды и 7г муки, замешивают тесто и формуют его в виде шарика. Время опускания записывают. Ко второй навеске дрожжей добавляют 4,8 см3 3,35% р-ра хлорида натрия и 7 г муки, тесто также формуют в виде шарика и опускают в стакан с водой. Отмечают время всплытия шариков. Быстроту подъема каждого шарика, выраженную в минутах, умножают на коэффициент 3,5. Разница между полученными значениями – осмочуствительность.
Определение мальтозной активности – удовлетворительная – 110-160мин, хорошая – 101-110 мин – способность дрожжей сбраживать мальтозу. Мальтозная активность выражается временем в минутах, за которое выделится 10 см3 СО2.
18. Сахар, его значение как пищевого продукта. Характеристика сырья, его состав, хранение.
Сахар – пищевой продукт, употребляемый ежедневно в сравнительно больших количествах в чистом виде или в виде различных кондитерских, хлебобулочных, кулинарных изделий. Он служит также основным или дополнительным сырьем для ряда пищевых производств: для изготовления карамели, помадных конфет, мармелада, ириса, шоколада, мучных кондитерских изделий, напитков, мороженого.
Сахар-песок по химической природе практически чистая сахароза. В сахарном песке ее содержится 99,75% к массе сухого в-ва сахара.
Сахар обладает высокой питательной и энергетической ценностью, легкой усвояемостью, при его потреблении повышается восприимчивость зрения, слуха, усиливается внимание, однако ввиду легкой усвояемости возникает возможность быстрого ожирения. Потребление ограничено 25% от массы всех углеводов (100г в день).
Основным сырьем является тростник и сахарная свекла.
3/5 мировой продукции сахара получают из тростника. 13-20% сахаразы – стебель, он основной конкурент сахарной свекле, дает более высокие урожаи, с 1га в 2-3 раза больше, чем с сахарной свеклы.
Сахарная свекла принадлежит к ботаническому семейству маревых. Это двулетнее, засухоустойчивое растение. Для производства сахара используют корнеплоды первого года развития. Корнеплод представляет собой мясистую, сильно уплотненную часть корневой системы. Масса составляет в среднем 200-500г. Чтобы извлечь сахар из клетки, необходимо прогреть протоплазму до температуры денатурации белка (выше 60град.)
Химический состав корнеплода сахарной свеклы зависит от сорта свеклы, условий ее выращивания и хранения.
Свекла: 75% вода+25% СВ,
25% СВ: 17% сахароза+8% несахара,
8% несахара: 5% нерастворимые+3% растворимые сахара,
3% растворимого сахара: 1,5% углеводы: глюкоза, фруктоза + 0,9% растворимые азотистые в-ва + 0,6% минеральные вещества.
Хранение свеклы.
Период уборки длится 2-3 месяца, переработка – 4-5 месяцев. Хранят свеклу в трапецеидальных кучах, называемых кагатами. Длина кагата 50-100м, высота от 2 до 5, ширина от 8 до 18м. При приеме сахарной свеклы и закладке ее в кагаты определяют соответствие ее требованиям стандарта по физическому состоянию, спелости, общей загрязненности и распределяют по кагатам на разные сроки хранения. В кагаты длительного хранения направляется свежая, здоровая свекла без механических повреждений, с минимальным количеством примесей. Поврежденную свеклу направляют на переработку. В процессе хранения свекла дышит. На интенсивность дыхания оказывают влияние температура, физическое состояние корнеплодов, влажность воздуха, способ и продолжительность хранения.
При аэробном дыхании корнеплоды обеспечивают себя необходимой для жизненных процессов энергией, окисляя значительно меньше сахара, чем при анаэробном. Оптимальная температура для хранения 0-2 градуса, относительная влажность – 90%.
Во избежании подмораживания боковые поверхности кагатов среднего и длительного сроков хранения укрывают теплоизоляционными материалами. В районах с устойчивыми морозами в зимнее время свеклу замораживают в кагатах, тщательно укрывают для предотвращения ее оттаивания. Такая свекла не дышит и способна храниться без потерь до 200 суток.
Для обеспечения бесперебойной работы и создания 1-2-суточного запаса свеклы завод имеет бурачную, расположенную рядом с главным корпусом завода, откуда свекла гидравлически конвейером подается на завод.
За весь период хранения происходит потеря сахарозы – 1,5 – 2%.
19. Схема производства сахара из сахарной свеклы, последовательность и назначение операций. Понятие о двух и трех продуктовых схемах.
1. Подача свеклы на завод. Из бурачной подача свеклы проводится с помощью воды по гидротранспортеру, представляющему собой желоб, выполненный из стали, бетона, кирпича и имеющий уклон в сторону завода. Свекла, поступающая на переработку, содержит от 5 до 15% примесей: ботвы, песка, камней, земли. Отделению примесей придается большое значение, т.к. они резко увеличивают потери сахара. Отделение начинается в гидротранспортере, который снабжается устройствами-ловушками. При движении происходит разделение по высоте потока благодаря различной плотности. Тяжелые примеси – камни, песок – находятся преимущественно на дне, выше – свекла, а в верхних слоях потока – легкие примеси – ботва и солома. Ботволовушки предназначены для удаления легких плавающих примесей. Для улавливания тяжелых примесей используют противоточные барабанные камнеловушки.
2. Мойка свеклы. Применяют кулачковые моечные машины различных систем: с высоким и низким уровнем воды и комбинированные. Наибольшее распространение получили свекломоечные машины КМЗ-57М с высоким уровнем воды, производительностью 1,5тыс. т свеклы в сутки. После моечных машин свеклу сверху поднимают на свеклорезки ленточным конвейером или ковшовым элеватором, она проходит электромагнитный сепаратор и попадает в бункер автоматических весов.
3. Измельчение свеклы в стружку. Для извлечения сахара из свеклы диффузионным способом свеклу измельчают в тонкую стружку различной формы: желобчатой, пластичной, ромбовидной, мелкой пластинчатой. Форма стружки выбирается в зависимости от качества свеклы и типа используемых диффузионных аппаратов. Качество стружки оценивается длиной 100г стружки в метрах или отношением массы стружки длиной более 5 см к массе стружки длиной менее 1 см, а также содержанием в стружке брака. Для получения свекловичной стружки используют центробежные, дисковые или барабанные свеклорезки. При использовании диффузионных аппаратов периодичного действия в пределах 10 м, а непрерывного до 12-15 м.
4. Получение диффузионного сока. Диффузией называется извлечение из сложного по составу сырья одного или нескольких компонентов с помощью растворителя. Процесс диффузии заключается в противоточном промывании стружки вначале диффузионным соком, а затем горячей водой. Длительность диффундирования составляет 70-80 мин. Поддерживается температура 70-75 градусов. Сахар извлекают из клеток свеклы в непрерывнодействующих диффузионных аппаратах, в которых свекловичная стружка и диффузионный сок находятся в непрерывном противоточном движении. Полученный сок представляет собой темную вязкую жидкость, содержащую 15-17% СВ, из них 13-15% сахарозы и 2% - несахаров. Он имеет специфический запах и вкус экстракта свеклы, имеет кислую реакцию среды рН=6-6,5. В соке содержатся взвешенные частицы, хлопья скоагулированного белка, в нем имеется сапонин, обладает способностью сильно пениться, увеличивает потери. Содержит также коллоидные вещества. Для удаления всех примесей сок очищают и обесцвечивают.
5. Очистка диффузионного сока. После отделения мезги диффузионный сок подвергают обработке, которая носит название предварительной дефекации и заключается в том, что подогретый до 85-90 град. Диффузионный сок смешивают с соком 1 сатурации и основной дефекации до рН 10,8-11,6. После чего проводят основную дефекацию, добавляя в сок в избытке известковое молоко до рН 12,2-12,3. Под действием извести происходит разложение некоторых несахаров, образуются соли кальция. Дефекованный сок подвергают обработке диоксидом углерода, известь превращается в карбонат кальция, который выпадает в осадок, адсорбируя на своей поверхности несахара (1 сатурация). Осадок отделяют отстаиванием и фильтрованием сока, после чего сок подогревают и сатурируют повторно (2 сатурация). На 2 сатурации происходит дополнительна физико-химическая очистка сока. После чего сок подвергается контрольной фильтрации и сульфитируют.
6. Получение и уваривание сиропа. Сок после очистки содержит до 15% СВ, из них 13,6% - сахароза. Качество сока характеризуется доброкачественностью – 91-92%. Для выделения кристаллов сахарозы нужно получить пересыщенный р-р, который получается путем удаления влаги до содержания 65% СВ. Ее удаляют путем уваривания в выпарных установках. После этого производят выпаривание в 4 этапа в вакуум-аппаратах. Вначале сироп сгущают до пробы, уваривают до коэффициента пресыщения 1,25. Кристаллы не выпадают. На втором этапе – 50-100г сахарной пудры для образования центров кристаллизации. После образования центров кристаллизации подкачивают свежий сироп до коэффициента 1,1 пресыщения. Наращивание кристаллов – 1 час. Образуется уваренный сироп – 92-93% СВ. Утфель 1 продукта кристаллизации – в нем содержится до 55% сахарозы и до 45% межкристальной жидкости патоки.
7. Центрифугирование утфеля 1. Отделение кристаллов сахарозы от патоки. Из вакуум-аппарата сироп сливается в промежуточную емкость, затем подается в центрифуги. После образования кристаллов, их промывают горячей водой и паром, в результате образуется сахар, зеленая патока и белый оттек. Сахар с влажностью 0,8-1% и его отправляют на высушивание.
8. Высушивание. Производят на барабанных сушилках. Расфасовывают в мешки, направляют на хранение, при постоянной t, в зимнее время не ниже 5 град.
Понятие о двух и трех продуктовых схемах.
Полученные после центрифугирования утфеля 1 белый оттек и зеленая патока идут на переработку, для получения из него дополнительного сахара. Процесс ведется аналогично, как и при получении белого сахара, но только более медленнее, в следующем порядке: уваривание оттека утфеля 1 – центрифугирование утфеля 2 – получается желтый сахар, оттек утфеля 2.
Желтый сахар растворяют в соке со второй сатурации до содержания 65% СВ и подают в сироп перед варкой утфеля 1, а оттек утфеля 2 идет на получение утфеля 3. Из утфеля 3 получают – бурый сахар и мелассу (черная патока), растворяют в горячей воде и смешивают с сиропом перед увариванием утфеля 1.
20. Способы очистки диффузионного сока, значение и их сущность.
Очистка ведется механическим и химическим способами.
1) Предварительная дефекация. Заключается в обработке сока известью. Добавляют 0,2 – 0,3% извести, коагуляция коллоидных частиц и осаждение других несахаров. Сахароза с известью образует сахараты. С12Н22*О11*СаО.
2) Основная дефекация – добавляется оставшаяся часть извести, которая определяется концентрацией 2,5% к массе сока. На этой стадии разлагаются некоторые сахара, образуются газообразные продукты (NН3, СО2), мелкие кристаллы Са(ОН)2. Известь и сок смешиваются в трубопроводе, готовый сок выходит из верхней части дефекатора и подается на сатурацию.
3) 1 сатурация. Сатурация заключается в обработке сока сатурационным газом, содержащим 30% СО2. В соке, поступающем на первую сатурацию, 0,1 часть содержащейся извести находится в растворе, а 0,9 в виде осадка. При продувании СО2 почти вся избыточная известь выпадает в осадок в виде оксида кальция. Он хорошо поглощает несахара, красящие в-ва, рН изменяется до 11. После этого выделяют осадок. 1 сатурация осуществляется при 80-85 град. Скорость сатурации влияет на чистоту и фильтрационную способность сока. Чем она больше, чем мельче частицы осадка и выше их адсорбционная способность.
4) 2 сатурация. Основная цель – снижение в соке концентрации растворимых солей кальция. 2 сатурацию ведут до рН не ниже 9. Продолжительность 10 мин.
5) Сульфитация сока. Это последняя стадия очистки диффузионного сока, т.е. обработка фильтрованного сока 2 сатурации диоксидом серы. В получаемом сульфитационном газе содержится 10-15% SО2. При пропускании газа через сок получается сернистая кислота, являющаяся сильным восстановителем, она частично переходит в серную кислоту, а выделяющийся при этом водород восстанавливает органические окрашенные вещества. Это действие диоксида серы продолжается и на выпарке, что способствует меньшему потемнению сиропа. Наряду с обесцвечиванием сернистая кислота понижает щелочность сока и вязкость сиропов, что тулучшает условия фильтрации сока и сиропа, облегчает кристаллизацию сахара и отделение кристаллов от маточного сиропа. рН снижается до 8,5, снижается вязкость. Удаляется до 40% несахаров. Остальные 60% переходят в мелассу, удаляются при кристаллизации.
6) Фильтрование сока. Фильтрование проводят после 1 и сатурации, фильтруют также сироп после сгущения сока в выпарных аппаратах. Движущей силой фильтрования является разность давлений по обе стороны фильтрующей перегородки. При этом на одной стороне перегородки должно быть избыточное давление или вакуум, а на другой – атмосферное.
Фильтрование сока 1 сатурации. Сок после 1 сатурации содержит 4-5% твердых частиц. Сок направляют в многоярусные или одноярусные отстойники, где происходит разделение на две фракции: осветленную в количестве 75-80% от всего сока и сгущенную – в количестве 20-25%. Сгущенная суспензия направляется на вакуум-фильтры. Полученный фильтрационный осадок содержит 75-80% СаСО3 и 20-25% органических и минеральных несахаров – это белок, пектиновые в-ва, кальциевые соли органических кислот, минеральные в-ва. Осадок рекомендуется использовать как удобрение для кислых почв и в качестве добавок к кормам животных.
Фильтрование сока 2 сатурации. Для контрольного фильтрования сока 2 сатурации применяют дисковые фильтры.
21. Характеристика сахарного песка, отходы свеклосахарного производства, их использование.
Сахар-песок по химической природе практически чистая сахароза. В сахарном песке ее содержится 99,75% к массе сухого в-ва сахара.
Хороший сахар-песок должен состоять из кристаллов одинакового среднего размера, обладать блеском, не быть сухим, и не расползаться при высыпании в кучу. По внешнему виду – белого цвета, не содержать посторонних веществ, давать прозрачный слабоокрашенный сироп, редуцирующих в-в – не более 0,05%, золы не более 0,03%, влажность – 0,14 – 0,15%.
Использование вторичных продуктов.
Получаются меласса, жом, вода после прессования жома и фильтрационный осадок. Самая ценная – меласса – 80% СВ – свыше 50% сахаров, 15% азотистых соединений, 18% других, 9% золы.
Из мелассы можно получать сахар путем известковой сепарации. Сахараты фильтруют, промывают и подают на основную дефекацию вместо извести.
В настоящее время ее используют: 10% - для получения дрожжей, до 40% - для получения спирта, 40% - для получения комбикормов. Остальное – в бродильном производстве – для получения молочной, лимонной к-ты, глицерина, путем сбраживания различными микроорганизмами.
Жом – представляет собой мякоть свеклы, вместе с белками, соком и небольшим количеством сахара – на 100кг свеклы – до 90 кг жома, 6-8% СВ. Неприятный запах. Высушивают до влажности 12-13%, для получения комбикормов, для получения пектина, либо пектинового клея.
Вода после прессования жома. Может использоваться в качестве органических кислот или на полив. Фильтпрессовый осадок – на удобрение известковых почв.
Производство жидкого сахара.
Сахар-песок 1 сорта растворяют в конденсате выпарной установки до содержания 65% СВ и подают на хранение. Используют в хлебопекарной, кондитерской и консервной промышленности.
22. Пищевые жиры и масла, состав и классификация.
Жиры широко используются в быту как источник энергии, мало окисляются, в растениях жир накапливается в плодах и семенах, у животных в жировой ткани, расположенной в подкожной клетчатке, а также вокруг внутренних органов. Широко используются в технике: из них получают мыло, олифу, лаки, красящие в-ва, глицерин и другие материалы, чаще всего их называют липидами, представляющие собой смесь трехатомного спирта глицерина и остатков жирных кислот. В зависимости от отношения к щелочам различают две группы: 1) омыляемые и 2) неомыляемые.
1) гидролизуются щелочами с образованием жирных кислот и мыла, к ним относятся: простые липиды, гликолипиды, липопротеиды, фосфолипиды.
2) Относятся пигменты, провитамины, стиролы и жирорастворимые витамины.
Жиры характеризуются общими свойствами: объемная масса или удельный вес меньше 1, нерастворимы в воде, образуют устойчивую эмульсию с углеводами в воде, не обладают летучестью, растворимы в органических кислотах, при высокой температуре разлагаются, плохо проводят тепло и электричество.
Растительные жиры. Классифицируют на: твердые и жидкие.
Твердые:
1) содержащие в своем составе летучие кислоты (4,6 – углеродных атомов) – кокосовое и пальмоядровое масла.
2) Не содержащие: масло какао и пальмовое.
Жидкие:
1) высыхающие – образуют на воздухе твердую пленку – жиры из льна, конопли.
2) Полувысыхающие – образуют пленку за более длительное время – содержат кислоты с одной двойной связью (олеиновая) – подсолнечное, соевое, хлопковое.
3) Невысыхающие – не образуют на воздухе пленку – оливковое, миндальное, касторовое масло.
Характеристика сырья:
Подсолнечник, хлопчатник, соя, рапс, лен, горчица, отходы зерноперерабатывающих отраслей.
Подсолнечник – более 75% масла, дает достаточно высокие урожаи, обладает высокой масличностью – до 50%.
Соя – является белково-масличной, с невысокой масличностью – 20%, белок обладает высокой усвояемостью, широко используется в пищевой промышленности, обладают токсичностью.
Хлопчатник – вторая по значению масличная культура. Для получения масла используют семена, отделенные от волокна. В ядре семян содержится желтый пигмент – госсипол. Он является ядовитым. Хлопковый жмых является ценным кормом для сельскохозяйственных животных.
Рапс – при выработке маргариновой продукции. Содержание масла в семенах составляет 45-50%. Перерабатывают без отделения оболочки.
Арахис – боб, содержащий от 1 до 7 семян. Арахисовое масло используется непосредственно в пищу, а также для выработки маргариновой продукции или кондитерских жиров.
Оливки – плоды маслины. При холодном прессовании плодов оливков получают оливковое масло. Широко используется в питании, в том числе в диетическом.
Копра – это высушенная мякоть орехов кокосовой пальмы. Ценное сырье для получения кокосового масла, используемого в кондитерском производстве.
23. Прессовый способ получения растительных масел, последовательность и назначение операций.
1. Подготовка семян – включает очистку от сорных примесей и механических включений. Примеси снижают производительность оборудования, выход масла, его пищевую ценность, придают не свойственный цвет, повышают микробиологическую зараженность. Проводится в сепараторах, где сочетается просеивание и обдувка сжатым воздухом. Калибровка семян по размерам. Подсушивание семян.
2. Обрушивание семян – удаляется древеснообразная оболочка, ее применяют только для семян подсолнечника и хлопчатника, удаляют на семенорушках, получаются необрушенные семена, целое ядро, сечка, масляная пыль и лузга, необрушенные – на повторную обработку, целое ядро, сечка, пыль – на измельчение.
3. Измельчение ядра – необходима для разрушения стенок клеток и получения однородной структуры с целью более полного извлечения масла. Ведут измельчение на вальцевых станках. Получается мятка, качество характеризуется проходом через сито с диаметром отверстий 1 мм – не менее 60%.
4. Получение мезги. Сущность ее заключается в увлажнении и прогреве мятки. Денатурируется белок, слизистые вещества – при прогреве, масло из эмульсии переходит в свободное состояние, снижается его вязкость, увеличивается текучесть, обрабатывают масло в шестичанных жаровнях. Получается мезга – прогретая мятка.
5. Прессование. При малой масличности – экстрактивным методом. Прессование ведется в 2 приема в специальных прессах. Форпресс – с глубоким съемом масла, в полученном жмыхе остается до 5% масла. Двукратное прессование – чтобы снизить температуру при первом прессовании. Подогревают, повторно прессуют.
6. Очистка масла. Полученное масло содержит частицы мезги, которые удаляются в осадительных центрифугах. (рафинация)
24. Экстракционный способ производства растительных масел, последовательность и назначение операций.
Основан на процессе диффузии и способности масла растворяться в органических растворителях.
В качестве растворителей применяют экстракционный бензин, гексан, ацетон, дихлорэтан. Масло, которое находится на поверхности вскрытых клеток, при омывании бензином легко растворяется в нем. Значительное количество масла находится внутри невскрытых клеток или внутри замкнутых полостей, образовавшихся в процессе форпрессования. Извлечение этого масла требует проникновения растворителя внутрь клетки и капсюль и выхода растворителя в окружающую среду. Процесс этот происходит за счет диффузии.
Различают молекулярную и конвективную диффузии.
Молекулярная диффузия осуществляется за счет беспорядоченного движения молекул, в результате чего при соприкосновении двух жидкостей они взаимно проникают друг в друга. Такой вид диффузии имеет место при относительном покое обеих жидкостей.
Конвективная диффузия происходит за счет механического или физического воздействия, в результате которого непрерывно обновляются поверхности соприкосновения обеих фаз. Задача заключается в том, чтобы способствовать ускорению обоих видов диффузии. Для этого необходимо: повысить температуру до 50-55, тщательно обезвоживать бензин, так как масло плохо растворяется во влажном бензине.
На степень диффузии влияет степень развития поверхности материала, т.е. степень его измельчения. Необходимо добиться максимального измельчения клеточной структуры материала, не допуская образования мучнистой структуры.
Так как для экстракции лучше всего подходит материал лепестковой структуры, жмых сначала грубо измельчают, затем подвергают дроблению на валках, получают крупку. Для превращения в лепесток крупку увлажняют и подогревают, что повышает ее пластичность. Низкомасличное сырье (сою, хлопковые семена) перерабатывают прямой экстракцией, т.е. без предварительного съема масла на форпрессах. Такое сырье предварительно кондиционируют, затем лепесткуют на плющильных вальцах и в виде лепестков направляют в экстрактор.
Высокомасличное сырье перерабатывают в два, три этапа, сочетая прессование и экстракцию.
Так как процесс диффузии, т.е. извлечения масла, протекает тем быстрее, чем больше градиент концентрации на границе двух фаз, для более полного извлечения масла надо часто менять растворитель. Однако при слишком интенсивной перекачке растворителя раствор масла, называемый мисцелла, получается с низкой концентрацией, поэтому приходится отгонять слишком большое количество бензина.
В результате экстракции получают раствор масла в растворителе, называемый мисцеллой, и обезжиренный материал – шрот. Концентрация масла в мисцелле 12-20%.
Из экстрактора мисцеллу направляют на фильтрацию для удаления из нее механических примесей. Отфильтрованную мисцеллу и шрот направляют на отгонку из них растворителей. Эту операцию называют дистилляцией.
Удаляют растворители из масла и шрота максимально полно и по возможности при низкой температуре для того, чтобы сохранить их пищевые и кормовые достоинства.
В растворе масло практически нелетучее, а бензин – летучий компонент. Температура кипения мисцеллы зависит от концентрации масла, и чем выше концентрация масла, тем выше температура кипения. Так как при понижении давления снижается температура кипения, дистилляцию ведут при разрежении под вакуумом. Однако при достижении концентрации масла в мисцелле 90-95% вакуума для снижения температуры кипения недостаточно и в дистиллятор вводят острый пар, который снижает парциальное давление паров растворителей.
Дистилляцию мисцеллы проводят в две стадии.
Сначала отгоняют основную часть растворителя при 80-90 град. До концентрации масла в мисцелле 75-80%.
Окончательную дистилляцию осуществляют в вакууме при 110-120град. с продувкой острого пара. Дистилляции ведут либо в тонком слое, либо в пленке, либо при распыле мисцеллы.
25. Сравнительная характеристика способов производства растительных масел (экстракционного, прессового, комбинированного).
Масло получают:
1) Прессованием.
2) Экстракцией.
3) Комбинированный.
1) Прессование – старый и простой метод, является неэффективным, т.к. в жмыхе остается до 6% масла. Масло, полученное прессованием полноценное, т.к. содержит фосфолипиды.
2) Экстракция – наиболее совершенный, остаток составляет около 1%, применяют для семян с низкой масличностью, такое масло менее полноценно, т.е имеет низкую биологическую ценность.
3) Комбинированный – сочетается прессование с последующей экстракцией оставшегося жмыха.
26. Способы очистки растительных масел.
В масле, полученном прессованием содержится более 1% примеси. К ним относятся: обрывки клеточных тканей, фосфотиды, белковые и слизистые вещества, красящие вещества, свободные жирные кислоты и другие компоненты, большинство из них отрицательно влияет на качество масла.
1. Различают механические методы очистки – для удаления фосфотидных комплексов и воды, очищают его на виброситах или осадительных центрифугах.
2. Вторая группа – химические методы – применяют для удаления из масла свободных жирных кислот, белков, фосфотидов, а также для осветления масла.
К химическим относят кислотную и щелочную рафинацию.
1) обработку проводят серной кислотой, разрушаются красящие вещества, разлагаются соли жирных кислот – олифы, лаков – получение.
2) щелочная рафинация – применяется для удаления свободных жирных кислот, ее проводят после нагрева масла до 90 град. С обработкой щелочью.
3) гидратация – она заключается в обработке подогретого масла горячей водой – для удаления белковых веществ, слизей, фосфотидов. Проводят перед щелочной рафинацией.
3. Физико-химические методы:
а) адсорбционная рафинация – для удаления красящих веществ, заключается в смешивании масла с веществами, обладающими высокоразвитой поверхностью, после этого проводят фильтрование, для удаления от твердых веществ.
б) дезодорация – для удаления из жира пахучих веществ – путем отгонки с паром – в специальных аппаратах после щелочной и адсорбционной рафинации, под вакуумом.
27. Качественная оценка растительных масел. Показатели качества, их характеристика.
Масла различают по виду сырья, способу выделения, очистке и назначению.
1. Органолептические показатели:
Запах, вкус, цвет, прозрачность.
Запах и вкус – от качества сырья и способа очистки – определяется путем подогрева масла на ладони. Нерафинированные растительные масла имеют хорошо выраженные вкус, запах и цвет, присущие плодам или семенам данной культуры. У нерафинированных масел допускается легкое помутнение над осадком. Масло рафинированных по полной схеме очистки должно обладать вкусом обезличенного масла и не иметь запаха.
Цвет зависит от присутствия красящих веществ – каротин и ксантофилл – желтый оттенок, хлорофилл – зеленый. Определение проводят путем наливания в стакан из прозрачного стекла.
Прозрачность – характеризует степень очистки от примесей – белковые вещества – определяют после отстаивания масла в течение 24 часов.
2. Физико-химические методы:
1) Массовая доля влаги – 0,1-0,2%.Сущность методов сводится либо к высушиванию определенной для каждого вида масел навески до постоянной массы при температуре 100-105 град., либо нагреву масла при определенных температурных режимах до момента прекращения испарения влаги, о котором судят по отсутствию запотевания часового стекла, закрывающего в момент нагрева стаканчик с пробой.
2) Кислотное число – содержание свободных кислот в 1 г жира, выражается в мг щелочи, пошедшей на нейтрализацию свободных жирных кислот в 1г жира, не более 6 мг/г. В коническую колбу 150-200см3 отвешивают 3-5г испытуемого масла, приливают 50 см3 нейтрализованной смеси этанола и этилового эфира (1:2) и взбалтывают содержимое. Если при этом масло не растворится, колбу подогревают на водяной бане и охлаждают до температуры 15-20град. Добавляют 3-5 капель 1% спиртового р-ра фенолфталеина и при непрерывном перемешивании титруют пробу 0,1 н. спиртовым раствором гидроксида калия или натрия до появления слабо-розовой окраски. К.ч. = аК*5,61/М, где а – кол-во р-ра NaOH, израсходованное на нейтрализацию свободных жирных кислот в массе навески жира, см3, К – поправочный коэффициент, М – масса взятой для анализа навески, г.
3) Число омыления – число свободных и связанных жирных кислот. Способность жира подвергаться омылению в спиртовых растворах щелочи – характеризуется количеством мг щелочи, необходимого на нейтрализацию щелочи свободных, связанных кислот, характеризует молекулярную массу жира – подсолнечное масло-188-194. Суть заключается в гидролизе навески жира спиртовым раствором щелочи на водяной бане.
4) Йодное число – характеризует степень ненасыщенности жира, т.е. содержания в нем жирных кислот с двойными связями, от степени ненасыщенности зависит стойкость жира при хранении. Метод основан на способности йода присоединяться по месту двойных связей. Выражается в г йода, присоединенного к 100г жира. Масло подсолнечное – 125-145.
5) Показатель преломления – отражает природу, чистоту, жирнокислотный состав. Измерение проводят на рефтактометре ИРФ-22. Для жидких масел температура 20, для твердых – 40 градусов. 1,4736-1,4762.
Хранение – температура – 4-6, относительная влажность – 65-75%, до 2 лет.
28. Животные жиры, их классификация, схема получения животных жиров. Их качественная оценка.
Твердые – жиры с летучими жирными кислотами (масло коровье, сливочное) и без них (бараний, свиной, костный, говяжий жиры).
Жидкие – жиры наземных животных с высоким содержанием олеиновой кислоты (копытное масло) и жиры морских животных и рыб (ненасыщенные жирные кислоты).
Жиры комбинированные, получаются из смеси растительных и животных (маргарин, кухонные жиры, для хлебопечения, кондитерской промышленности).
Характеристика сырья. Сырьем для производства животных топленых пищевых жиров является жировая ткань убойных животных, называемая жиром-сырцом.
Получение животных жиров.
Из салосырца, который расположен в подкожной жировой ткани и частях, облегающих внутренние органы. Салосырец – на 85,97% состоит из жира, остальная часть азотистые вещества и вода.
1) Подготовка сырья. Салосырец грубо измельчают, затем его промывают для освобождения от сопутствующих веществ (кровь), охлаждают, выдерживая в холодной воде, для растворения летучих веществ и газов, после этого его измельчают в виде фарша и подают вытопку.
2) Вытопка. Извлечение жира из клеток жировой ткани и очистки его от разрушенных стенок, достигается путем прогрева при высоких температурах. При нагревании денатурируется белок.
2 способа:
1. сухой – проводят путем нагревания салосырца без увлажнения, t=65-90, при низких t – жир высшего сорта, при более высоких – 1 и 2 сорта. Из оставшейся части выделяют технические жиры путем экстракции.
2. мокрая – производится насыщенным паром (коллаген, бульон).
После сухого и мокрого способов жир отстаивают при t большей, чем t плавления, затем фильтруют, оставшиеся обрывки стенок клеток прессуют для более полного выделения жира.
Понятие о олеопродуктах. Получают из говяжьего и бараньего жиров высшего сорта. Он состоит из легкоплавких продуктов (фракции этих жиров). Для их получения жир охлаждают в специальных камерах, при этом тугоплавкие фракции выкристаллизовываются, а низкоплавкие – в жидком состоянии (до 5 суток).
Полученную массу отпрессовывают. Жидкая фракция является олеопродуктом. Твердая – олеостеарин, для получения маргарина – используют олеопродукт. Олеостеарин – получают свечи. Выход олеопродуктов – 60%.
29. Сырье и схема получения гидрогенизированных жиров (саломас), требование к их качеству.
Саломас – гидрогенизация жиров.
Саломасы – твердые жиры, полученные из жидких растительных или животных жиров, путем насыщения водородом при повышенной t, Р и в присутствии катализатора.
1) Очистка жира – заключается в удалении из жира фосфотидов, белковых, слизтстых в-в, свободных жирных кислот, которые снижают активность катализатора. Проводят путем гидратации с последующей щелочной рафинацией.
2) Затем производят подогрев жира, проводится до t близкой к температуре гидрогенизации.
3) Насыщение водородом – гидрогенизация – проводится в автоклавах. Вначале в него подают водород, затем подогретый жир, после этого вносят масляную суспензию катализатора – до 2кг/т, затем продувают водород в избыточном количестве. Конец гидрогенизации определяют по температуре плавления – не выше 36градусов.
4) Проводят отделение катализатора – путем охлаждения саломаса, с последующим фильтрованием на фильтр-прессах, затем охлаждают и подают на хранение.
Скорость зависит от температуры и давления.
Характеристика саломаса.
Снижается йодное число, уменьшается объемная масса, коэффициент преломления, изменяется цвет, вкус и запах, увеличивается кислотное число. Делят на пищевые и технические. Пищевые – олеиновая кислота и 20% насыщенных кислот.
Органолептические показатели:
Цвет, вкус, запах, прозрачность, расплавленный саломас должен иметь светло-желтый цвет, при охлаждении – белый, при 40град. – прозрачный, без запаха и вкуса.
Физико-химические показатели.
Температура плавления = 32, температура застывания – не менее 20, содержание влаги – 0,2%, массовая доля влаги, кислотное число, йодное число, показатель преломления.
30. Характеристика сырья для производства маргарина. Схема получения маргарина, его качественная оценка, требования к качеству.
Маргарин – высокодисперсная масса, приготовленная из растительных или животных жиров, близкая к сливочному маслу.
Различают – столовый, животный, сливочный, витаминизированный, шоколадный и др.
Характеристика сырья. К основному сырью относятся саломас и молоко. Саломас из хлопкового, подсолнечного или китового жира. Предъявляют высокие требования: не должны иметь постороннего запаха, высокого кислотного числа и хорошо очищены. Молоко – не более 20 град. Тернера – не высокая кислотность.
Молоко вначале пастеризуют, а затем охлаждают до 10 град., перед употреблением сквашивают чистыми культурами молочно-кислых бактерий. Для придания кисло-молочного вкуса оно после этого имеет вязкую консистенцию и в пределах 70 град. – кислотность.
Применяют дополнительное сырье: эмульгаторы – против расслоения, твердые, выпускаются под маркой Т-1, Т-2 и ТФ.
Ароматизаторы – полученные на молочной основе – содержащие летучие жирные кислоты, эфиры и диацетил, добавляют сливочное масло.
Красители – в виде каротина из моркови и тыквы.
Соль для придания вкуса, является консервантом.
Сахар – для улучшения вкуса.
Схема получения.
1) Подготовка жировой смеси. Рецептура: маргарин молочный – саломас – 62-82%, вода – 6-16%, молоко – 6-8%, соль – 0,2-0,5%, сахар – 0,2-0,4%, экстракт красителя – 0.3%. После составления рецептуры эти компоненты смешивают в специальных емкостях и при небольшой скорости, эмульгирование – в специальных эмульсаторах для получения высокодисперсной суспензии. После этого эмульсию охлаждают. Затем проводится механическая обработка для равномерного определения влаги и выделения ее избытка, а также воздуха.
Требования к качеству и хранению.
Белый цвет, чистый вкус и аромат схожий со сливочным маслом, для подкрашенного – светло-желтый цвет, обладать хорошей пластичностью, при разжаривании не разбрызгиваться, содержание жира – не менее 82%, влажность – не более 17%, содержать другие компоненты, согласно рецептуре. Массовая доля влаги, число омыления, йодное число, показатель преломления, кислотное число. Проводят бальную оценку – по 30 бальной шкале, общая – не менее 27 баллов.
Вкус и запах – 15-18, внешний вид – 7-9, цвет, консистенция, обработка – 2-3.
Упаковывают в бочки, ящики, короба.
Транспортируют в специальных машинах – рефрижераторах – 0+4град., не выше 6град. и влажности не более 80% - хранят.
Жиры кондитерские и хлебопекарные.
31. Солод и солодовые препараты, виды солода, их характеристика. Качественная оценка красного солода. Показатели качества.
Солодовые ростки содержат до 30% белка, более 40% экстрактивных (растворяются в воде), минеральные вещества, жир, а также комплекс витаминов. Из них получают солодовый экстракт с содержанием 60% сухих веществ. Они используются в качестве питательной среды при выращивании дрожжей и производстве ферментных препаратов, при производстве пищевых продуктов.
Солод – проросшее в специальных условиях зерно (ячменя и ржи).
В хлебопекарном производстве солод используется как источник ферментов и как вкусовая и ароматическая добавка.
Из ржи получают солод ржаной сухой ферментированный (красный или томленый) и неферментатированный (светлый или нетомленый), из ячменя вырабатывают солод пивоваренный ячменный светлый и темный, а также карамельный и жженый.
Светлый солод – для производства используют ячмень и рожь. Имеет в своем составе ферменты в активном состоянии, для окрашивания крахмалосодержащих сред, крахмалопаточной, спиртовой, пивоваренной промышленности, в хлебопечении как добавка в отдельные сорта хлеба, для приготовления активированных и жидких дрожжей.
Красный солод – из ржи. Обладает более специфичным цветом и ароматом, в нем ферменты находятся в неактивном состоянии. Применяется как пищевая добавка при производстве специальных сортов хлеба.
Солод пивоваренный ячменный является основным сырьем в приготовлении пива, его применяют для осахаривания крахмалосодержащего сырья в производстве спирта.
Экстракты – это водные вытяжки из солода, полученные путем настаивания светлого солода, из кукурузы, овса и пшеницы (1:1:1), после суспензию прогревают и выдерживают 3-4часа, затем жидкую фракцию отделяют фильтрованием и уваривают в вакуум-аппаратах до содержания 70-80% сухих веществ.
Такой концентрат широко используется для производства детского питания.
В качестве сред – используют жом и мелассу, отруби, стержни початков кукурузы.
Ферменты применяют как ускорители технологических процессов, а также в качестве улучшителей в различных областях.
Ферментные препараты – тщательно не очищают. Широко известны препараты амилолитического, протеолитического действия.
Для получения ферментных препаратов производят посевы чистых культур на специальных средах с оптимальным рН и температурой.
2 способа выращивания: поверхностный и глубинный.
Первый предусматривает выращивание плесневых грибов на поверхности твердых, полужидких или сыпучих материалов.
Глубинный предусматривает выращивание бактерий на жидких средах с ограниченным контактом с кислородом.
Микроорганизмы синтезируют ферменты в определенной последовательности.
После выращивания микроорганизмов жидкую среду с растворенными веществами отделяют путем фильтрования или центрифугирования, затем растворы концентрируют путем уваривания в вакууме при низких температурах 30-50% - содержание СВ.
Вырабатывается в промышленности:
Амилоризин П10х, П – поверхностное выращивание, 10 – степень очистки, х – содержание фермента в стандартной культуре.
Амилосубтилин Г10х. Выпускаются технические – недостаточно очищенные 2;3;5, 10,15,20 – высокая степень очистки.
Химическая оценка определяется:
Ас – амилолиптическая способность, Пс – протолитическая, Пкс – пектолитическая, ОС – сахаробразующая способность.
За единицу активности принимают количество препарата, расщепляющего 1г крахмала Ас и Ос, и 1г белка для Пс.
Качество.
Органолептические показатели – кисло-сладкий вкус (ржаной хлеб), без горького и пригорелого привкуса. Запах солода должен быть свойственным данному виду солода, без запаха плесени и гнили, цвет от коричневого до темно-бурого с красноватым оттенком.
Массовая доля влаги – не более 10% - высушивание в сушильном шкафу при 105град. В течение 3 часов (арбитражный метод) или на приборе марки ВЧМ при температуре 160 градусов.
Экстрактивность (не менее 80%) - содержание в солоде водорастворимых веществ, влияет на вкус, задерживает процессы черствения, определяется методом холодного или горячего экстрагирования. Э=а*10*100/(100-W).
Кислотность – повышение в процессе проращивания и томления. (не более 17%), выражается в см3 1н. раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование кислот и кислореагирующих веществ, находящихся в 100г СВ солода. 2 методами: титриметрическим и потенциометрическим на рН-метре.
Титриметрическим – в колбу на 100см3 вносят 2 см3 фильтрата, 50 см3 воды, 2 капли 1% спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1н. раствором гидроксида натрия до появления розового окрашивания К=V*100*100*К/2*10*(100-W)*10 = 50*V*К/100-W.
Цветность – от нее зависит цвет мякиша, увеличивается количество ароматических веществ, г*моль/дм3 пересчитывают на 100г сухого вещества. (не менее 5 мл 1н. р-ра йода в пересчете на 100г сухого солода). В колбу на 100 см3 вносят пипеткой 10 см3 фильтрата, доводят водой до метки и хорошо перемешивают. Полученный р-р помещают в кювету фотоэлектроколориметра и определяют оптическую плотность, Х=D*100/0?0075(100-W).
Крупнота помола – просеивание через сито N – 085.
32. Схема производства светлого солода, назначение и последовательность операций.
Очистка зерна – сортирование – мойка и дезинфекция – замачивание – солодоращение – ферментирование – сушка свежеприготовленного солода – отделение ростков – полирование солода – выдерживание сухого солода – размол – упаковка и хранение.
1) Очистка зерен. К зерну, идущему на производство солода предъявляют особые требования, оно должно иметь высокие показатели качества. Всхожесть зерна – не менее 92%, энергия прорастания на 5 день – не менее 85%, натурная масса 625г в литре. Не должно иметь посторонних запахов. Очистка необходима для удаления примесей, однородной массы по размерам. Очистка включает удаление сорных примесей на сепараторах и триерах, отделение металлопримесей, мойку зерна, его дезинфекцию, сортирование по размерам (калибровка). 4 фракции: 2 на получение солода, 2 на фуражное зерно. Перед замачиванием зерно промывают и дезинфицируют хлорной или негашеной известью, промывают водой.
2) Замачивание зерна. Необходима для равномерного распределения влаги и насыщения его водой, с целью создания условий для прорастания. Замачивание проводится до влажности 42-43%. Дополнительно очищается от легких примесей, но при этом теряется до 1,5% водорастворимых сухих веществ. Замачивать лучше при температуре 14-15%. Замачивание должно чередоваться с аэрацией воздуха (продувкой), ведется в металлических емкостях с коническим днищем, с устройством загрузки и разгрузки для подачи воды и воздуха. Замачивание с воздушными паузами. Вначале зерно выдерживают 4 часа под водой, с последующим ее удалением и продувкой воздуха (2 суток). Степень замачивания зерна определяют по массе 1000 зерен до замачивания и после него. Зерно считается замоченным, если при легком сжимании его большим и указательным пальцами вдоль длинной оси не чувствуется жесткая структура зерна и слышно легкое потрескивание отделяющейся от эндоспермы оболочки. Воздушно-водяной способ: предусматривает попеременное нахождение зерна под водой (водяное замачивание) и без нее (воздушное замачивание). Продолжительность каждой операции 3-6ч в зависимости от вида зерна. Необходимым условием замачивания является активная аэрация массы зерна воздухом. Воздух продувают через слой зерна каждый час в течение 10мин. Непрерывно-проточный способ: предварительно насыщенную воздухом воду непрерывно подают в замочный чан с зерном. Подача воздухом воды осуществляется снизу с таким расчетом, чтобы в чане по всей поверхности воды непрерывно проскакивали пузырьки воздуха. Непрерывное снабжение зерна растворенным в воде кислородом обеспечивает его равномерное дыхание. Воздушно-оросительный способ: чисто вымытое зерно попеременно оставляют под водой на 2-4ч, затем воду спускают на 18-20ч. В течение этого периода проводят орошение зерна с периодическим аэрированием. Орошение зерна в чане осуществляется через форсунку в течение 1-1,5 часа. Затем для удаления продуктов дыхания через нижнюю часть замочного чана вакуум-насосом отсасывают воздух из межзернового пространства в течение 5-15 мин.
3) Проращивание зерна. Необходимо для повышения активности и накопления ферментов, которые гидролизуют запасные вещества эндоспермы. Основными ферментами являются гидролазы. Прорастание протекает при достаточно высокой влажности зерна, благоприятной температуре и доступе воздуха. Влажность – 43-48%, температура – 12-18градусов. Проращивание зерна сопровождается энергичным дыханием. Основным энергетическим материалом для дыхания может протекать как аэробный и как анаэробный процесс. В процессе проращивания - --амилаза, гидролизующая крахмал до низкомолекулярных декстринов. Разложение высокомолекулярных соединений необходимо для накопления водорастворимых веществ. Потеря сухих веществ составляет до 7%, масса зародыша возрастает до 15%, увеличивается содержание сахаров до 12%, содержание жира снижается до 30%. Проращивание длится 7-8 суток. Конец проращивания определяют по величине ростка, который должен быть в 1,5-2 раза больше зерновки.
Морфологические превращения. Выражаются в развитии зародыша и нарушении клеточной структуры эндосперма. С развитием зародыша появляются корешки и лепесток. Под действием комплекса ферментов зерна размягчаются и истончаются стенки алейронового слоя. Эндосперм зерна становится рыхлым и растирается подобно полусухому крахмалу. Регулируя на условия проращивания зерна, можно влиять на степень морфологических в нем изменений.
Биохимические превращения. Характеризуются активацией и образованием ферментов, гидролитическим расщеплением высокомолекулярных соединений зерна. Активация и образование ферментов осуществляются параллельно с жизнедеятельностью зародышевого корешка. В непроросшем зерне большая часть ферментов связана с белками и находится в активном состоянии. Уже при замачивании зерна и в первые дни прорастания существенно увеличивается активность протеолитических ферментов. В процессе солодоращения накапливается в активной форме и комплекс цитолитических ферментов. Под их действием стенки клеток алейронового слоя и эндосперма разрушаются. Изменение клеточных стенок при проращивании называют цитолизом. Биохимические превращения высокомолекулярных соединений зерна направлены на накопление водорастворимых, легко усваиваемых развивающимся зародышем соединений.
Проращивают зерно в токовых или пневматических солодовнях. В пневматических солодовнях зерно проращивают в механизированных ящиках на передвижных грядках или в барабанах с искусственной аэрацией.
4) Сушка солода. Необходима для снижения влажности 45% до 3-4%. После чего зерно промывают водой с 50град. Для снижения зараженности микроорганизмами. Происходят глубокие изменения: меняется вкус, аромат и цвет. При сушке происходит инактивация ферментов, для светлого солода это нежелательно, т.к. он должен содержать ферменты в активном состоянии.
Разбивают на 3 стадии:
1. Физиологическая – это период сушки до достижения температуры в солоде 40-45 градусов. В этот период в зерне продолжают протекать вегетативные процессы, накопление ферментов, растворение эндосперма, влажность солода уменьшается до 30 градусов.
2. Ферментативная фаза – протекает при температуре 40-70градусов. В этой фазе рост корешков и листка прекращается, а ферментативные гидролитические процессы интенсифицируются, так как оптимум действия гидролитических ферментов лежит в интервале 45-60 градусов. Активность ферментов сильно зависит от влажности зерна и при влажности 15% уже не проявляется. Накапливается большое количество водорастворимых веществ, начинает формироваться вкус, цвет и аромат солода.
3. Химическая фаза – температура 70-105 градусов. Все ферментативные процессы прекращаются, так как температура выше 70 градусов неблагоприятна для большинства ферментов. Происходит коагуляция белка, частичное разрушение ферментов, интенсивное образование меланоидинов, формирование вкуса и аромата готового солода.
При получении светлого солода необходимо максимально сохранить в нем высокую активность ферментов и свести к минимуму реакцию меланоидинообразования.
Режим сушки светлого солода выбирают такой, чтобы быстро остановить процессы, происходящие в физиологической и ферментативной фазах сушки, снизив влажность солода до уровня, при котором прекращаются жизнедеятельность зародыша и ферментативные превращения, но сохраняется активность ферментов.
Сушка проводится в сушилках шахтного типа, либо в пневматических. Длительность 18 часов, температура не должна превышать 80градусов.
5) Обработка высушенного солода и его хранение. Отделяют ростки на росткоотбивочной машине, т.к. они имеют горький вкус и ухудшают качество солода (щеточные и обойные). Учитывая богатый химический состав ростков, их используют для производства солодовых экстрактов. Солод после удаления ростков подвергают полировке на полировочной машине, очищают от примесей на ситах. Очищенный солод подвергают отлежке 4-5 недель. В период отлежки качество солода улучшается. Солод может выпускаться в виде зерен и размолотый – в виде тонкого порошка. Солод упаковывается в тканевые продуктовые мешки. Масса одного мешка не более 50 кг. Солод хранят на стеллажах в вентилируемых, чистых, без постороннего запаха помещениях или в силосах, не зараженных амбарными вредителями, при температуре от 10 до 30градусов и относительной влажности 75%.
33. Схема производства красного солода, последовательность и назначение операций.
6) Очистка зерен. К зерну, идущему на производство солода предъявляют особые требования, оно должно иметь высокие показатели качества. Всхожесть зерна – не менее 92%, энергия прорастания на 5 день – не менее 85%, натурная масса 625г в литре. Не должно иметь посторонних запахов. Очистка необходима для удаления примесей, однородной массы по размерам. Очистка включает удаление сорных примесей на сепараторах и триерах, отделение металлопримесей, мойку зерна, его дезинфекцию, сортирование по размерам (калибровка). 4 фракции: 2 на получение солода, 2 на фуражное зерно. Перед замачиванием зерно промывают и дезинфицируют хлорной или негашеной известью, промывают водой.
7) Замачивание зерна. Необходима для равномерного распределения влаги и насыщения его водой, с целью создания условий для прорастания. Замачивание проводится до влажности 45-46%. Дополнительно очищается от легких примесей, но при этом теряется до 1,5% водорастворимых сухих веществ. Замачивать лучше при температуре 14-15%. Замачивание должно чередоваться с аэрацией воздуха (продувкой), ведется в металлических емкостях с коническим днищем, с устройством загрузки и разгрузки для подачи воды и воздуха. Замачивание с воздушными паузами. Вначале зерно выдерживают 4 часа под водой, с последующим ее удалением и продувкой воздуха (2 суток). Степень замачивания зерна определяют по массе 1000 зерен до замачивания и после него. Зерно считается замоченным, если при легком сжимании его большим и указательным пальцами вдоль длинной оси не чувствуется жесткая структура зерна и слышно легкое потрескивание отделяющейся от эндоспермы оболочки. Воздушно-водяной способ: предусматривает попеременное нахождение зерна под водой (водяное замачивание) и без нее (воздушное замачивание). Продолжительность каждой операции 3-6ч в зависимости от вида зерна. Необходимым условием замачивания является активная аэрация массы зерна воздухом. Воздух продувают через слой зерна каждый час в течение 10мин. Непрерывно-проточный способ: предварительно насыщенную воздухом воду непрерывно подают в замочный чан с зерном. Подача воздухом воды осуществляется снизу с таким расчетом, чтобы в чане по всей поверхности воды непрерывно проскакивали пузырьки воздуха. Непрерывное снабжение зерна растворенным в воде кислородом обеспечивает его равномерное дыхание. Воздушно-оросительный способ: чисто вымытое зерно попеременно оставляют под водой на 2-4ч, затем воду спускают на 18-20ч. В течение этого периода проводят орошение зерна с периодическим аэрированием. Орошение зерна в чане осуществляется через форсунку в течение 1-1,5 часа. Затем для удаления продуктов дыхания через нижнюю часть замочного чана вакуум-насосом отсасывают воздух из межзернового пространства в течение 5-15 мин.
8) Проращивание зерна. Необходимо для повышения активности и накопления ферментов, которые гидролизуют запасные вещества эндоспермы. Основными ферментами являются гидролазы. Прорастание протекает при достаточно высокой влажности зерна, благоприятной температуре и доступе воздуха. Влажность – 43-48%, температура – 12-18градусов. Проращивание зерна сопровождается энергичным дыханием. Основным энергетическим материалом для дыхания может протекать как аэробный и как анаэробный процесс. В процессе проращивания - --амилаза, гидролизующая крахмал до низкомолекулярных декстринов. Разложение высокомолекулярных соединений необходимо для накопления водорастворимых веществ. Потеря сухих веществ составляет до 7%, масса зародыша возрастает до 15%, увеличивается содержание сахаров до 12%, содержание жира снижается до 30%. Проращивание длится 1-2 дня. Конец проращивания определяют по величине ростка, который должен быть в 1,5-2 раза больше зерновки.
Морфологические превращения. Выражаются в развитии зародыша и нарушении клеточной структуры эндосперма. С развитием зародыша появляются корешки и лепесток. Под действием комплекса ферментов зерна размягчаются и истончаются стенки алейронового слоя. Эндосперм зерна становится рыхлым и растирается подобно полусухому крахмалу. Регулируя на условия проращивания зерна, можно влиять на степень морфологических в нем изменений.
Биохимические превращения. Характеризуются активацией и образованием ферментов, гидролитическим расщеплением высокомолекулярных соединений зерна. Активация и образование ферментов осуществляются параллельно с жизнедеятельностью зародышевого корешка. В непроросшем зерне большая часть ферментов связана с белками и находится в активном состоянии. Уже при замачивании зерна и в первые дни прорастания существенно увеличивается активность протеолитических ферментов. В процессе солодоращения накапливается в активной форме и комплекс цитолитических ферментов. Под их действием стенки клеток алейронового слоя и эндосперма разрушаются. Изменение клеточных стенок при проращивании называют цитолизом. Биохимические превращения высокомолекулярных соединений зерна направлены на накопление водорастворимых, легко усваиваемых развивающимся зародышем соединений.
Проращивают зерно в токовых или пневматических солодовнях. В пневматических солодовнях зерно проращивают в механизированных ящиках на передвижных грядках или в барабанах с искусственной аэрацией.
9) Ферментация солода – это специальная технологическая обработка свежепроросшего солода, применяется только при выработке ржаного красного солода с целью максимального накопления в нем низкомолекулярных продуктов ферментативного гидролиза углеводов, белков и других веществ. При сушке солода в результате взаимодействия этих продуктов образуются меланоидины. Они и обуславливают коричнево-красну окраску ржаного ферментатированного солода и придают ему специфический аромат ржаного хлеба. На стадии ферментации свежепроросший солод выдерживают при повышенной температуре, оптимальной для действия протеолитических, амилолитических и цитолитических ферментов, накопленных при проращивании ржи.
При томлении происходят следующие процессы:
Повышается температура до 60 градусов, повышается влажность и кислотность, увеличивается содержание сахаров и аминокислот, образуются меланоидины (темноокрашенные продукты), придающие свойственный вкус и аромат. Высушивание проводится при других параметрах, для создания условий для протекания реакций меланоидинообразования. Влажность снижается до 30% длительность больше, чем у светлого, температура не выше 40 градусов, затем медленно повышается до 50. Во второй период сушки влажность снижается до 5% при температуре 75градусов, а в конце до 3% температура 100-105 градусов.
10) Сушка солода. Необходима для снижения влажности 45% до 3-4%. После чего зерно промывают водой с 50град. Для снижения зараженности микроорганизмами. Происходят глубокие изменения: меняется вкус, аромат и цвет. Разбивают на 3 стадии:
4. Физиологическая – это период сушки до достижения температуры в солоде 40-45 градусов. В этот период в зерне продолжают протекать вегетативные процессы, накопление ферментов, растворение эндосперма, влажность солода уменьшается до 30 градусов.
5. Ферментативная фаза – протекает при температуре 40-70градусов. В этой фазе рост корешков и листка прекращается, а ферментативные гидролитические процессы интенсифицируются, так как оптимум действия гидролитических ферментов лежит в интервале 45-60 градусов. Активность ферментов сильно зависит от влажности зерна и при влажности 15% уже не проявляется. Накапливается большое количество водорастворимых веществ, начинает формироваться вкус, цвет и аромат солода. Эта фаза имеет особое значение при получении темного солода, когда в зерне необходимо накопить как можно больше продуктов гидролитического расщепления ферментов, участвующих в реакции меланоидинообразования. Влажность в этой фазе 20-30%.
6. Химическая фаза – температура 70-105 градусов. Все ферментативные процессы прекращаются, так как температура выше 70 градусов неблагоприятна для большинства ферментов. Происходит коагуляция белка, частичное разрушение ферментов, интенсивное образование меланоидинов, формирование вкуса и аромата готового солода.
При получении темного солода в период сушки необходимо создать благоприятные условия для меланоидинообразования. С этой целью изменяется период ферментативной фазы. В химической фазе солод сушат при температуре до 105 градусов. Продолжительность сушки в два раза больше, чем светлого. Влагу удаляют медленно.
Сушка проводится в сушилках шахтного типа, либо в пневматических. Длительность 18 часов, температура не должна превышать 80градусов.
11) Обработка высушенного солода и его хранение. Отделяют ростки на росткоотбивочной машине, т.к. они имеют горький вкус и ухудшают качество солода (щеточные и обойные). Учитывая богатый химический состав ростков, их используют для производства солодовых экстрактов. Солод после удаления ростков подвергают полировке на полировочной машине, очищают от примесей на ситах. Очищенный солод подвергают отлежке 4-5 недель. В период отлежки качество солода улучшается. Солод может выпускаться в виде зерен и размолотый – в виде тонкого порошка. Солод упаковывается в тканевые продуктовые мешки. Масса одного мешка не более 50 кг. Солод хранят на стеллажах в вентилируемых, чистых, без постороннего запаха помещениях или в силосах, не зараженных амбарными вредителями, при температуре от 10 до 30градусов и относительной влажности 75%.
34. Отличия в схемах и особенности получения светлого и красного солода.
При замачивании разная влажность: светлый – 42-43%, красный – 45-46%.
Для получения светлого солода проращивают 7-8 суток, красного – 4-5 суток.
При производстве красного солода приводится еще ферментация солода.
Разные условия при сушке.
35. Крахмал и крахмалопродукты, их место, значение в производстве пищевых продуктов и технике. Сравнительная характеристика сырья для производства крахмала, его состав, хранение и требование к качеству.
Крахмалопаточная промышленность занимается извлечением крахмала из растительного сырья (картофель, кукуруза) и переработка его в крахмалопродукты. Вырабатывают крахмал сырой; первый сырец используют для получения патоки и глюкозы; второй сырец – в пищевой промышленности (пудинг, кисель, тесто для мучных, кондитерских изделий, макароны, колбасы. Служат формующим материалом при получении помадных конфет, патока – для кондитерской промышленности, приготовление варенья, джема, алкогольных и безалкогольных напитков, сорта хлеба – Российский, в медицине широко используют при производстве антибиотиков, витаминов, ферментных препаратов, шоколада. Кроме пищевой промышленности – в технике, для склеивания материалов в текстильной промышленности, для аппретирования тканей, в бумажной промышленности, полиграфической, кожевиной, в строительстве, в литейном производстве и других отраслях.
Предприятия, перерабатывающие картофель и кукурузу, получают сырой крахмал, влажность которого 50-52%. Такой крахмал храниться не может, так как является прекрасной средой для развития микроорганизмов, он закисает. Поэтому сырой крахмал на этих же или на других предприятиях перерабатывается в сухой с влажностью для картофельного 20% и для кукурузного 13% или же идет на изготовление патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов.
Сырье.
Картофельный крахмал. Сырьем для производства служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в широких пределах, так как зависит от его сорта, климатических, почвенных и других условий. В составе картофеля в среднем (в %): сухих веществ – 25, из них крахмала – 18,5, азотистых веществ – около 2, клетчатки – 1, минеральных веществ – 0,9, сахаров – 0,8, жира – 0,2, прочие вещества 1,6.
К картофелю предъявляются особые требования: клубни - непроросшие, содержание крахмала – не менее 14%, размеры – не менее 3 см, допускается переработка картофеля с 2% поврежденного.
Кукурузный крахмал. Сырьем для производства служит зерно кукурузы. Крахмал содержится в нем в преобладающем количестве – 70% к массе сухого зерна. Зерно хорошо сохраняется и транспортируется. Кукуруза – сыпучий материал. Из всех зерновых в кукурузе самый большой зародыш. Он богат белком и жиром, интенсивно впитывает влагу, что создает благоприятные условия для протекания биохимических и микробиологических процессов.
Влажность не более 15%, температура – близкая к нулю – лучше сохраняется.
Можно хранить в початках или в виде зерен после обрушивания початков.
Кукуруза: СВ – 86%, крахмал – 69%, белок – 10%, жир – 6%, минеральные вещества – 5%.
Качественная оценка крахмала.
Картофельный крахмал производят 4 сортов: экстра, высший, первый и второй. Кукурузный – высший и первый.
1. Определение внешнего вида, цвета, запаха и блеска. По внешнему виду – однородный порошок. Цвет кукурузного – белый с желтоватым оттенком. Цвет картофельного различается по сортам. Для сортов Экстра и высший – белый с кристаллическим блеском, для 1 сорта – белый, 2 – белый с сероватым оттенком. Цвет зависит как от качества используемого сырья, так и от технологии переработки его. Запах всех видов и сортов крахмала должен быть свойственный крахмалу, без постороннего. Блеск крахмала в значительной мере зависит от величины крахмальных зерен, так как крупные крахмальные зерна лучше отражают свет и потому обладают более выраженным блеском. Техника определения – внешний вид и цвет: помещают часть средней пробы на стеклянную пластину размером 13*18, сверху прикрывают ее второй пластиной 10*15см. Прижимают верхнюю пластину до образования гладкой поверхности пробы и определяют внешний вид и цвет при рассеянном ярком дневном свете. Для определения запаха в фарфоровой чашке взвешивают 20г крахмала, заливают теплой водой температурой 50 градусов, перемешивают пробу с водой и оставляют в покое. По истечении 30с воду сливают и устанавливают запах.
2. Определение массовой доли влаги. Высушиванием до постоянной массы или ускоренным методом (5г при 130градусах в течение 40мин). Не более 20%.
3. Зольность – обусловлена содержанием минеральных веществ. Определяют путем сжигания в муфельной печи в специальных тиглях при температуре 600-650градусов. 10г крахмала обугливают на электрической плитке, во избежание вспучивания на поверхность крахмала наносят 5-7 капель растительного масла. 0,3-1,0% не более.
4. Определение кислотности обусловлена наличием кислых фосфатов и жизнедеятельностью микроорганизмов. Выражается в градусах. Количество 0,1н. гидроксида натрия, пошедшего на нейтрализацию кислот и кислореагирующих веществ, содержащихся в 100г сухого вещества крахмала. 15- у картофельного, 25 – у кукурузного. Техника определения – в колбу вместимостью 250-300 см3 помещают 20г исследуемого крахмала, прибавляют 100см3 дистиллированной воды, прибавляют 5-8 капель раствора фенолфталеина и титруют суспензию 0,1н. раствором гидроксида натрия до заметной розовой окраски/ Х= (V1-V2)&100*100/m(100-W), где V1 – количество NaОН на основной опыт, V2 – на титрование дистиллированной водой, m – масса навески крахмала, W – массовая доля влаги в крахмале.
5. Определение количества крапин – посторонние темные включения. Навеску крахмала массой 50г тщательно перемешивают, насыпают на лист бумаги или стекло. На поверхность крахмала кладут стеклянную пластинку, на которой нанесены контуры прямоугольника размером 5*2см. Крахмал слегка придавливают стеклом и считают крапины на всей очерченной площади. Крахмал перемешивают и повторяют подсчет крапин не менее 5 раз. Из полученных результатов вычисляют среднее арифметическое и, увеличив его в 10 раз, получают количество крапин на 1 дм2. 300-500 – кукурузный, до 700-1 сорт картофельного.
6. Определение массовой доли диоксида серы. Сернистая кислота переводит часть нерастворимых белков в растворимые, улучшает процесс диффузии, превращая полунепроницаемые оболочки зерна в проницаемые, создает антисептические условия замачивания. Навеску крахмала массой 50г помещают в коническую колбу вместимостью 300 см3 и приливают 200 см3 дистиллированной воды. Содержимое тщательно перемешивают в течение 15 мин. Суспензию фильтруют и отбирают пипеткой 50 см3 фильтрата в коническую колбу вместимостью 100 см3. Добавив в реакционную колбу 3-5 капель индикатора, раствора крахмала и столько же раствора соляной кислоты разведением 1:5, оттитровывают сернистую кислоту 0,02н. раствором йода до заметного синего окрашивания. Не более 0,008% - кукурузный, 0,005 – картофельный.
7. Определение примеси других видов крахмала. Готовят разбавленную суспензию крахмала на дистиллированной воде, нанося 2-3 капли на предметное стекло, накрывают покровным стеклом и рассматривают под микроскопом.
Модифицированный крахмал. Сухой крахмал не всегда удовлетворяет требованиям в отраслях, в которых он применяется, поэтому изменяют его свойства различными методами: физическими, химическими, биохимическими. Крахмал, свойства которого изменены называется МДК. Различают расщепленные и замещенные крахмалы. Первые готовят путем термического, механического, химического воздействия. В результате такой обработки происходит расщепление глюкозидных связей, уменьшение молекулярной массы и размера частиц. Образуются новые функциональные группы: карбонильная и спиртовая.
Различают крахмалы модифицированные кислотой, при этом снижается вязкость, повышается растворимость, прозрачность клейстера. Длительность обработки может доходить до нескольких суток. После обработки суспензию обезвоживают, промывают водой, высушивают при температуре не выше 45градусов.
Окисленные крахмалы получаются путем воздействия на крахмал различными окислителями. Готовят суспензию с содержанием 35% СВ, подкисляют, обрабатывают окислителем 0,15-0,2% к массе суспензии 1 час, после этого нейтрализуют содой, промывают водой и высушивают.
36. Схема производства крахмала из картофеля, последовательность операций, их назначение.
1) Подача картофеля на завод. Подается с помощью гидравлического конвейера, при этом частично отделяются легкие примеси, песок, земля.
2) Мойка и взвешивание картофеля. Мойке придается большое значение, так как на последующих стадиях картофель не очищается от кожуры. Наличие минеральных примесей в крахмале не допустимо. Моют картофель в моечных машинах комбинированного типа, имеющих камеры с высоким уровнем воды, где отделяются солома и другие легкие примеси, камеры с низким уровнем воды, в которых хорошо оттирается земля, и сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь стекает в грязевую канаву. Моечные машины снабжены ботволовушками, песколовушками и камнеловушками. Продолжительность процесса мойки составляет 10-14 мин, расход воды – 200-400 % к массе картофеля.
3) Измельчение картофеля. Крахмал содержится внутри клеток картофельного клубня в клеточном соке в виде крахмальных зерен. Чтобы извлечь его, необходимо вскрыть клеточные стенки. Для этого картофель измельчают на терочных машинах и получают смесь, состоящую из свободного крахмала, разрушенных клеточных стенок (мезги), невскрытых клеток картофеля и клеточного сока. Ее называют картофельной кашкой. Крахмал, содержащийся в невскрытых клетках картофеля, называют связанным.
4) Выделение картофельного сока. Полученная после терочных машин кашка разбавляется водой и подается на осадительные шнековые центрифуги для выделения картофельного сока, так как длительный контакт крахмала с соком крайне нежелателен. Картофельный сок, если его не отделить, пенится, затрудняя производство, вызывает коррозию аппаратуры, снижает вязкость крахмального клейстера и качество крахмала. В состав его входят азотистые вещества, сахара, минеральные вещества. В числе азотистых веществ картофельного сока находится аминокислота тирозин, которая окисляется, образуя темноокрашенные соединения. С помощью шнековых осадительных центрифуг отделяется 70% клеточного сока с концентрацией 3,5-5%. Картофельный сок направляют на утилизацию, а кашку – на следующую технологическую операцию – вымывание свободного крахмала.
5) Рафинирование крахмального молока. Крахмальная суспензия, полученная после выделения картофельного сока, содержит еще от 4 до 8% мелкой мезги, 0,1-0,5 % растворимых веществ, небольшое количество сильно разбавленного картофельного сока, и ее направляют на рафинирование. Концентрация кашки должна быть 12-14%, а подачу воды на сита регулируют таким образом, чтобы концентрация суспензии после рафинирования была 7-9%. Процесс рафинирования ведут на ситовой станции завода, оборудованной центробежным, дуговыми ситами и гидроциклонами. Главная задача ситовой станции – освобождение крахмала от мезги и получение крахмального молока достаточной концентрации – достигается многократным использованием разбавленного крахмального молока. Рафинация: мелкую мезгу очищают на центробежных ситах в две ступени, затем крахмальная суспензия подается на пеногасящее устройство и гидроциклоны для удаления песка. Песковые гидроциклоны обеспечивают удаление 90% песка, содержащегося в рафинированной крахмальной суспензии. Сгущенная суспензия после песковых гидроциклонов поступает на гидроциклоны для промывки крахмала. Процесс ведется в 3 ступени. После третьей ступени крахмал обезвоживают на вакуум-фильтрах и высушивают.
6) Промывание крахмала. В рафинированной крахмальной суспензии содержание мелкой мезги составляет 0,5%. В ней также содержится небольшое количество песка, который удаляется на гидроциклонах.
7) Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход крахмала в процентах к переработанному сырью составляет 15,7%, потери крахмала с мезгой и сточными водами – 2,8%. Коэффициент извлечения крахмала выражается процентным отношением полученного крахмала к крахмалу, содержащемуся в переработанном сырье, и составляет 82-88%. Влажность – 40-50%.
Хранят в железобетонных емкостях после уплотнения, теряются сухие вещества. Можно хранить в замороженном виде (слои 200-250мм).
Дополнительные операции при производстве крахмала:
1. Отбеливание. Белизна – основной показатель обладающий высокими адсорбционными свойствами и хорошо удерживает красящие вещества, обрабатывают сернистой кислотой, которую добавляют к крахмальному молоку на стадии промывки.
2. Выделение крахмала из отходов. Верхние сходы с гидроциклонов наз. грязевым крахмалом. Их разбавляют водой и промывают на сотрясательных ситах и получают крахмал второго сорта.
37. Схема производства крахмала из кукурузы, назначение и последовательность операций.
1) Очистка и замачивание зерна. Зерно очищают на специальных сепараторах, затем дополнительно очищают на зерновом сепараторе, затем взвешивают и направляют на замачивание. От проведения этой операции зависит выход крахмала и его качество. Она необходима для ослабления связей между оболочкой, зародышем и эндоспермой, и удаление водорастворимых веществ. Для замачивания используют слабый раствор сернистой кислоты, который является сильным антисептиком, кроме того она прерывает жизнедеятельность зерна. При замачивании увлажняются оболочки, зародыш, зерно увеличивается в объеме, размягчается. Сернистая кислота обладает отбеливающими свойствами, концентрация диоксида серы в воде до 0,2%, t= 48-50град., длительность 1,5-2 суток. Повышается кислотность, ввиду развития соответствующих микроорганизмов. Замачивание ведут в металлических емкостях, соединенных в батарею 8-14 штук, снабжены устройствами для подачи зерна, насосами, удаления и подачи воды. После слива подкисленной воды, зерно промывают чистой водой, которые отделяют на дуговых ситах и направляют на дробление.
2) Дробление зерна. Кукурузное зерно дробят таким образом, чтобы отделить зародыш, не повредив его. Зародыш – ценная составная часть зерна, содержание жира в нем составляет 35% на сухое вещество. Чтобы полнее выделить зародыш, дробление ведут двукратно на дисковых дробилках. При первом дроблении освобождается 75-85% зародыша и 20-25% крахмала, при втором – 15-20% зародыша и еще 15-19% крахмала. Дробят зерно на дисковых дробилках с зубьями различной формы – цилиндрическими, конусными, трапециевидными. Зерно подвергается сложному механическому воздействию, в результате которого разрушается эндосперм, но не повреждается зародыш. Зерно на дробление должно поступать с температурой 35-40градусов. Кашка после первого дробления отцеживается на дуговых ситах и направляется в гидроциклоны первого выделения зародыша. На второе дробление подается кашка определенной консистенции из гидроциклонов.
3) Измельчение кашки, выделение и промывание мезги. Кашка после выделения зародыша содержит крахмальные зерна, воду, частицы эндосперма и оболочек. Измельчение на ударных мельницах. После измельчения кашки она состоит из крупной и мелкой мезги, которая выделяется на дуговых ситах. Выделение мезги ведется в 3-4 приема после разбавления водой. Для выделения зародыша широко используют гидроциклонные установки.
4) Рафинирование крахмальной суспензии. Заключается в окончательном отделении частиц мелкой мезги от крахмального молока. Мезга направляется на промывание, а крахмальное молоко на отделение белка. На капроновых ситах. Белок имеет меньшие размеры, меньшую объемную массу, плотность. Выделение белка производится на специальных сепараторах, под действием центробежной силы.
5) Разделение крахмала и белка. Разделение проводят на специальных центробежных сепараторах.
6) Промывание крахмала. Крахмальное молоко после отделения глютена еще содержит некоторое количество примесей. Поэтому крахмал дополнительно промывают на вакуум-фильтрах в две или три стадии. Промытый крахмал содержит чистого крахмала 98,4-98,7% и примесей (белок, жир) 1,3-1,6%. Его направляют на производство сухого крахмала, крахмальной патоки, кристаллической глюкозы, используют для изготовления модифицированных крахмалов и декстрина.
7) Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход от 60 до 66,6% от массы безводной кукурузы. Коэффициент 86-93,5%.
39. Требования к качеству сухого крахмала, характеристика показателей, получение сухого крахмала.
Сырой крахмал плохо хранится, ввиду повышенной влажности и является хорошей средой для развития микроорганизмов. Сухой крахмал – это готовая продукция крахмальных заводов, он хорошо хранится и транспортируется, не изменяя своих свойств. Равновесная влажность сухого картофельного крахмала 20%, кукурузного – 13%. Поэтому при сушке нецелесообразно доводить влажность крахмала до значений, меньших равновесной. Сырой крахмал выпускают с влажностью 40-52%. Крахмал имеет капиллярно-пористую структуру и удерживает влагу химически, адсорбционно- и капиллярно-связанную. Тепловая обработка крахмала при его повышенной исходной влажности может привести к значительным изменениям его свойств: растрескиванию крахмальных зерен, частичной клейстеризации, утере блеска, снижению вязкости крахмального клейстера.
Качество:
Цвет – белый…, влажность не более % – кукурузный – 13, картофельный – 20, зольность не более % - 0,3, кислотность не более – 7,5 – 25.
Производство.
1) Подготовка сырого крахмала. К качеству сухого крахмала предъявляются особые требования, поэтому и сырой крахмал должен иметь высокие показатели качества. Сырой крахмал разводят в крахмальное молоко с консистенцией 12-14%, затем на ситах отделяют крупные механические примеси, которые могли попасть при транспортировании и погрузке, далее суспензию обрабатывают на ситах с капроновой сеткой для удаления мелкой мезги и на гидроциклонах для отделения песка. Очищенный крахмал в виде суспензии с концентрацией 36-38% направляют в цех для получения сухого крахмала.
2) Механическое обезвоживание крахмала способствует экономии расхода теплоты на сушку и получению готового продукта высокого качества. После центрифуг кукурузный крахмал имеет влажность 34-36%, картофельный – примерно 38%.
3) Высушивание крахмала. Высушивают крахмал в сушилках различных систем, используя в качестве теплоносителя подогретый воздух. Используются барабанные сушилки системы Грачева – непрерывнодействующие, противоточные с принудительным потоком теплоносителя. Такая сушилка обеспечивает высокое качество крахмала. Высушивают до влажности - 13% - кукурузный, 20% - картофельный. В начальный период сушки температура не больше 55градусов, в конце – до 80градусов.
4) Обработка сухого крахмала. Крахмал после сушки имеет t=60градусов, содержит слипшиеся комочки, либо частицы клейстиризации крахмала. Крахмал из сушилки подается в специальный бурат-охладитель. Охлажденный крахмал собирается в бункере-смесителе и поступает в центробежный бурат, здесь разрушается основная масса комочков крахмала, крахмал просеивается через призматический бурат и поступает на упаковку. Сходы с буратов направляются в мельницу для измельчения и последующего просеивания. Этот крахмал оценивается как крахмал второго сорта. Хранят крахмал в мешках или силосных банках. На специальных автоматах крахмал фасуют в мелкую тару. Крахмал гигроскопичен, поэтому в складских помещениях поддерживают относительную влажность воздуха не более 75% и температуру не выше 10градусов.
40. Классификация патоки, ее состав, использование, качественная оценка.
Патока крахмальная – продукт неполного гидролиза крахмала, представляет собой густую, вязкую, бесцветную и светло-желтую жидкость, полученную кислотным или ферментативным гидролизом. При кислотном используют соляную, серную и щавеливую кислоты. При ферментативном – солод или амилазы, полученные микробиологическим путем. Применяется в качестве основного сырья в кондитерской промышленности, дополнительного в хлебопекарном, консервном производстве, для технических целей. В кондитерской – для производства карамели или корпусов конфет. Широкое использование в кондитерской промышленности связано с ее способностью задерживать кристаллизацию сахарозы, свойство зависит от соединения декстринов и редуцирующих веществ, (мальтоза, глюкоза). При производстве хлеба – для замедления процесса черствления. В патоке содержится 78% СВ, 22% влаги. Кроме декстринов и редуцирующих, в состав входят минеральные соли и азотистые вещества.
5 видов патоки:
1) Низкоосахаренная с содержанием редуцирующих веществ 26-35%, содержание СВ не менее 78%, содержание зола не более 0,4%, кислотность не более картофельная – 25мл, кукурузная – 12мл.
2) Карамельная кислотная высшего сорта – СВ – 78%, РВ – 38-42%, зола – 0,4%, кислотность – картофельная – 25, кукурузная – 12.
3) Карамельная ферментативная первого сорта – СВ – 78%, РВ – 34-44%, золы – 0,45%, кислотность – картофельная – 27, кукурузная – 15.
4) Высокоосахаренная – СВ – 78%, РВ – 44-60, зола – 0,55%.
5) Мальтозная – СВ – 78%, РВ – 38% и более, зола – 1,2%.
Качественная оценка:
1. Приготовление основного раствора патоки. Отвешивают 50г патоки. Навеску смывают горячей дистиллированной водой в мерную колбу вместимостью 250 см3. После охлаждения до 20градусов колбу доливают водой до метки и тщательно перемешивают.
2. Определение массовой доли сухих веществ. 1 – 2 капли патоки наносят на призму рефрактометра и отсчитывают по шкале содержание сухих веществ. Результат умножают на коэффициент пересчета.
3. Определение массовой доли редуцирующих веществ. От массовой доли РВ патоки зависят ее антикристаллизационные свойства и гигроскопичность. Поляриметрическим методом, йодометрическим методом – основан на способности йода в щелочной среде окислять сахара, переводя их в одноосновные кислоты, остаток йода оттитровывают тиосульфатом натрия. В мерную колбу 100см3 вносят пипеткой 10см3 р-ра патоки, доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают. Из полученного раствора берут пипеткой 10см3, помещают в коническую колбу вместимостью 250-400 см3, вносят пипеткой 25см3 0,1н. раствора йода и из бюретки медленно приливают 30см3 0,1н. р-ра гидроксида натрия. Содержимое колбы хорошо перемешивают, закрывают пробкой и оставляют на 15-20 мин в темном месте. Затем прибавляют 4,5-5 см3 1н. р-ра серной кислоты, титруют 0,1н. раствором тиосульфата натрия до светло-желтого окрашивания, после чего добавляют 1 см3 1% -ного раствора крахмала и продолжают титрование до обесцвечивания. Параллельно ставят контрольную пробу. В колбу пипеткой вносят 10 см3 дистиллированной воды, 25 см3 0,1н. р-ра йода, из бюретки приливают 30 см3 0,1н. р-ра гидроксида натрия, оставляют на 15-20 мин, подкисляют 4,5- 5 1н. р-ра серной кислоты и титруют тиосульфатом натрия в присутствии крахмального раствора. Х=(V1-V2)*K*0,009*100*100/ M(100-W).
4. Определение температуры карамельной пробы. Для карамельной и низкоосахаренной патоки. В медный таз диаметром около 12 см и высотой около 3 см наливают 100 см3 патоки, что равно 140-150 г, и нагревают на электрической плитке. Около 20 минут. Вначале патока кипит спокойно, но по мере удаления воды мелкие пузырьки сменяются более крупными. Когда появляются большие пузырьки, патоку начинают перемешивать термометром и наблюдают за изменением окраски патоки. Если появляются темные пятна и прожилки, фиксируют температуру и считают, что патока выдержала пробу только до этой температуры. Если цвет патоки не изменяется, то продолжают нагревать до температуры, установленной для данного вида патоки. Затем содержимое тазика выливают на мраморную плитку или на лист белой жести и после охлаждения определяют качество леденца.
5. Определение цветности патоки. Определяют цветность патоки сравнением ее с типовыми образцами (эталонами), приготовленными растворением органической краски. Готовят основной раствор краски, взвешивая навеску массой 0,2г и перенося ее количественно в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Объем колбы доводят дистиллированной водой до метки. Далее готовят эталоны краски. Для эталона 1 – 3 см3 основного раствора краски доводят дистиллированной водой до объема 200 см3 и перемешивают. Для эталона 2 – 6 см3 основного раствора краски доводят дистиллированной водой до объема 200 см3 и перемешивают. Сравнивают патоку с эталонами в стаканах из бесцветного стекла невооруженным глазом при дневном свете на фоне белой бумаги. Патоку, оказавшуюся менее или одинаково окрашенной с эталоном 1, относят к высшему сорту. Патоку, оказавшуюся более окрашенной, чем эталон 1, или одинаковой степени окраски с эталоном 2, относят к 1 сорту.
6. Определение массовой доли золы. Состав золы в патоке зависит как от природы и качества перерабатываемого крахмала, так и от кислоты, которой проводился гидролиз. 10г патоки взвешивают в предварительно прокаленном до постоянной массы тигле и осторожно озоляют сначала на слабом, а затем на постепенно усиливающемся открытом огне. Когда большая часть патоки озолена, тигель охлаждают и приливают туда 1-2 см3 горячей дистиллированной воды. Воду выпаривают на водяной бане и тигель вновь прокаливают до полного озоления. Затем его охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Взвешивают через каждые 30 мин прокаливания, пока разница не будет превышать 0,005г.
7. Определение кислотности. Кислотность патоки обусловливается наличием в ней кислых фосфатов, перешедших из крахмала в патоку, возможным остатком минеральной кислоты, применявшейся при гидролизе крахмала, а также кислотами, которые образуются при хранении за счет развития кислотообразующихся бактерий. Этот показатель выражается в градусах кислотности патоки, под которым подразумевают количество см3 0,1н. р-ра гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации 100г сухих веществ патоки при индикаторе фенолфталеине. Из основного р-ра патоки отбирают пипеткой 100см3, помещают в коническую колбу, прибавляют 3-5 капель фенолфталеина и титруют 0,1н. раствором гидроксида натрия до ясно заметной розовой окраски. Результат пересчитывают на 100г СВ патоки. Х=V*100*100/mC.
8. Определение свободных минеральных кислот. В патоке не должны присутствовать свободные минеральные кислоты. Они могут появиться в ней только при неправильном технологическом процессе получения патоки, а именно при неполной нейтрализации серной или соляной кислот после их применения в качестве катализаторов при гидролизе крахмала. 2-4см3 основного р-ра патоки помещают в фарфоровую чашку, в нее добавляют 2-3 капли индикатора метилового оранжевого и легким вращательным движением индикатор перемешивают с раствором патоки. Переход оранжевой окраски смеси в розовую указывает на присутствие свободных минеральных кислот.
41. Схема производства патоки путем кислотного гидролиза, последовательность и назначение операций.
1) Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количество примесей, так как они оказывают отрицательное влияние на ход технологического процесса и качество патоки. Дополнительная очистка от примесей, содержание которых не должно превышать 1,8%. К ним относят – водорастворимые вещества, нерастворимый белок, зольные элементы. Водорастворимые вещества увеличивают карамельную пробу, усложняют фильтрование белка. Подается из цехов сырого крахмала или с других предприятий. Его разбавляют водой и рафинируют на ситах и гидроциклонах, затем проводят кислотный гидролиз.
2) Кислотный гидролиз. Он заключается в расщеплении молекулы крахмала на вещества с меньшей молекулярной массой. Количество кислоты 0,2-0,3% газообразующегося хлора к массе сухого крахмала. Ведут в конверторах, вводят подкисленную воду, доводят ее до кипения, затем крахмальное молоко и создают оптимальные условия для гидролиза: t и рН. Длительность – 30мин, гидролиз – 5 мин, остальное время загрузка, разгрузка. Используют также осахариватели непрерывного действия – эти аппараты обеспечивают равномерность и требуемую скорость процессов нагревания, клейстеризации и осахаривания, а также высокое качество конечного продукта.
3) Нейтрализация сиропа. Цель – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, переведение свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для последующей очистки сиропов от примесей. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5-4,0. Гидролизаты, осахаренные с помощью хлороводородной кислоты, нейтрализуют только содой. Процесс осуществляют в специальных нейтрализаторах периодическим или непрерывным способом. Недостатком кислотного гидролиза являются высокие температура и концентрация кислоты, так как при этом разрушаются белковые примеси, продукты разложения которых переходят в гидролизат. В процессе нейтрализации образуются минеральные соли, увеличивающие зольность и затрудняющие процесс кристаллизации глюкозы. Преимуществом кислотного гидролиза является хорошая фильтрационная способность гидролизатов и дешевизна катализатора.
4) Подготовка к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9% взвешенных частиц, которые необходимо удалить. Нерастворимые примеси удаляют фильтрованием. Осадок в сиропе, приготовленном из картофельного крахмала, состоит из скоагулированных хлопьев белка, легкосжимаемых и труднопроницаемых, к такому сиропу перед фильтрацией добавляют пористый наполнитель – диатомит. Сироп, полученный при гидролизе кукурузного крахмала, содержит клейкую слизистую массу, состоящую из хлопьев белка, пропитанных жиром. Если этот жирный осадок не выделить предварительно из сиропа, то при последующей фильтрации слизистые вещества забьют поры фильтрующей ткани и вспомогательного фильтрующего материала. Осадок выделяют в простейших аппаратах – скиммерах, представляющих собой резервуар, разделенный перегородками на 5 частей, жирный осадок всплывает и периодически убирается в приемный желоб. Очищенный сироп уходит из скиммера непрерывно через специальное устройство, обеспечивающее отбор чистого сиропа. Лучший способ выделения из сиропа жира и белка – обработка его на тарельчатых сепараторах с периодической или непрерывной выгрузкой осадка.
5) Фильтрование сиропов. В процессе фильтрования отделяются примеси, перешедшие в сироп из крахмала (белок, клетчатка, жир) и примеси, образующиеся в процессе нейтрализации. Фильтрование ведут на вакуум-фильтрах, работающих с микросъемом осадка, или на автоматических фильтрах-прессах.
6) Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Паточные сиропы после фильтрации представляют собой прозрачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидролиза и от условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков, разложения углеводов, продукты реакции меланоидинообразования. Также содержаться кислые фосфаты, обуславливающие кислотность патоки, и некоторые минеральные вещества. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кислотности. В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют активный уголь.
7) Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и экономии расхода теплоты сгущение сиропа от жидкого (с концентрацией 35-40%) до густого (55-57%) ведут в многокорпусных выпарных аппаратах под разрежением
8) Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп с концентрацией СВ 55-57% уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием СВ 78-80%. Для получения патоки высокого качества сироп уваривают при температуре не выше 60градусов, продолжительность процесса должна быть минимальна (50-55мин).
9) Охлаждение патоки. Патока, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру 60-70град. Т.к. это вязкий продукт, естественное охлаждение очень медленно при быстром нарастании цветности за счет образования красящих веществ. Стремятся быстро (40-80мин) охладить ее до температуры 40-45град. Используют специальные холодильники.
10) После охлаждения ее разливают в бочки, либо в емкости, цистерны и хранят
42. Схема получения патоки ферментативным гидролизом, назначение и последовательность операций.
1) Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количество примесей, так как они оказывают отрицательное влияние на ход технологического процесса и качество патоки. Дополнительная очистка от примесей, содержание которых не должно превышать 1,8%. К ним относят – водорастворимые вещества, нерастворимый белок, зольные элементы. Водорастворимые вещества увеличивают карамельную пробу, усложняют фильтрование белка. Подается из цехов сырого крахмала или с других предприятий. Его разбавляют водой и рафинируют на ситах и гидроциклонах.
2) Ферментативный гидролиз. В качестве катализаторов используют ферментные препараты светлого солода или амилазы, бактерии плесневых грибов, при получении патоки используют и -амилазы и глюкоамилазы. –амилаза расщепляет амилазу и амилопектин посередине цепи, образуя низкомолекулярные декстрины и мальтозу. –амилаза гидролизует только 1,4 – глюкозидные связи с образованием мальтозы и небольшого количества высокомолекулярных декстринов. Глюкоамилаза гидролизует 1,4 – 1,6 – гликозидные связи с отщеплением одной молекулы глюкозы. Скорость ферментативного гидролиза зависит от условий, -амилаза устойчива к повышенной температуре, -амилаза устойчива к низким рН. После гидролиза проводится инактивация фермента.
3) Нейтрализация сиропа. Цель – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, переведение свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для последующей очистки сиропов от примесей. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5-4,0. Гидролизаты, осахаренные с помощью хлороводородной кислоты, нейтрализуют только содой. Процесс осуществляют в специальных нейтрализаторах периодическим или непрерывным способом
4) Подготовка к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9% взвешенных частиц, которые необходимо удалить. Нерастворимые примеси удаляют фильтрованием. Осадок в сиропе, приготовленном из картофельного крахмала, состоит из скоагулированных хлопьев белка, легкосжимаемых и труднопроницаемых, к такому сиропу перед фильтрацией добавляют пористый наполнитель – диатомит. Сироп, полученный при гидролизе кукурузного крахмала, содержит клейкую слизистую массу, состоящую из хлопьев белка, пропитанных жиром. Если этот жирный осадок не выделить предварительно из сиропа, то при последующей фильтрации слизистые вещества забьют поры фильтрующей ткани и вспомогательного фильтрующего материала. Осадок выделяют в простейших аппаратах – скиммерах, представляющих собой резервуар, разделенный перегородками на 5 частей, жирный осадок всплывает и периодически убирается в приемный желоб. Очищенный сироп уходит из скиммера непрерывно через специальное устройство, обеспечивающее отбор чистого сиропа. Лучший способ выделения из сиропа жира и белка – обработка его на тарельчатых сепараторах с периодической или непрерывной выгрузкой осадка.
5) Фильтрование сиропов. В процессе фильтрования отделяются примеси, перешедшие в сироп из крахмала (белок, клетчатка, жир) и примеси, образующиеся в процессе нейтрализации. Фильтрование ведут на вакуум-фильтрах, работающих с микросъемом осадка, или на автоматических фильтрах-прессах.
6) Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Паточные сиропы после фильтрации представляют собой прозрачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидролиза и от условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков, разложения углеводов, продукты реакции меланоидинообразования. Также содержаться кислые фосфаты, обуславливающие кислотность патоки, и некоторые минеральные вещества. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кислотности. В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют активный уголь.
7) Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и экономии расхода теплоты сгущение сиропа от жидкого (с концентрацией 35-40%) до густого (55-57%) ведут в многокорпусных выпарных аппаратах под разрежением
8) Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп с концентрацией СВ 55-57% уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием СВ 78-80%. Для получения патоки высокого качества сироп уваривают при температуре не выше 60градусов, продолжительность процесса
должна быть минимальна (50-55мин).
9) Охлаждение патоки. Патока, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру 60-70град. Т.к. это вязкий продукт, естественное охлаждение очень медленно при быстром нарастании цветности за счет образования красящих веществ. Стремятся быстро (40-80мин) охладить ее до температуры 40-45град. Используют специальные холодильники.
10) После охлаждения ее разливают в бочки, либо в емкости, цистерны и хранят.
Более длительный, имеет громоздкую аппаратуру, занимающую больше площадей. Преимущество – получается патока с заданными свойствами.
шка солода. Необходима для снижения влажности 45% до 3-4%. редвижных грядках или в барабанах с искусственной аэрацией. ют
1- оболочка
2- алейроновый слой
3- эндосперм
4- зародышЗерно представляет собой односемянный плод с тонким околоплодником, плотно сросшимся с семенем. Зерновка у многих хлебов (ячменя, овса, проса) бывает покрыта чешуями или пленками. Зерно, заключенноеЗерно имеет выпуклую спную сторону и плоскую брюшную, вдоль которой у хлебов первой группы видна продольная бороздка.
(zip - application/zip)
Статистика файлового архива
