- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Институт холода и биотехнологий
- •Основы технологии пищевых продуктов Лабораторные работы Учебно-методическое пособие
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •I. Производство спирта
- •1. Анализ зерна
- •Физико-химический состав зерна, применяемого при производстве спирта
- •Определение массовой доли влаги
- •Определение условной крахмалистости зерна
- •2. Приготовление замеса и его водно-тепловая и ферментативная обработка Приготовление помола зерна
- •Выбор и расчет ферментных препаратов
- •Водно-тепловая и ферментативная обработка замеса
- •3. Приготовление и анализ осахаренного сусла
- •Определение органолептических показателей
- •Определение массовой концентрации сухих веществ
- •Определение титруемой кислотности
- •Определение активной кислотности
- •Определение массовой концентрации сбраживаемых углеводов
- •4. Получение и анализ зрелой бражки
- •Определение органолептических показателей зрелой бражки
- •Определение видимой концентрации сухих веществ
- •Определение титруемой кислотности бражки
- •Определение активной кислотности бражки
- •Определение массовой концентрации растворимых несброженных углеводов
- •Определение концентрации спирта
- •II. Производство безалкогольных напитков
- •5. Анализ качества сахара
- •Примеры растворения сахара в воде
- •Снижение общего объема раствора при растворении сахара в воде
- •Растворимость сахарозы в водно-спиртовых смесях
- •Органолептическая оценка
- •Определение влажности
- •Определение сахарозы
- •Определение золы
- •6. Приготовление сахарных сиропов
- •Приготовление сахарного сиропа с заданной концентрацией сухих веществ
- •Концентрация сахарозы в сахарных сиропах
- •Проведение инверсии сахарозы
- •Определение содержания инверсного сахара
- •7. Приготовление и анализ безалкогольного напитка
- •Органолептические показатели
- •Оценка качества безалкогольных напитков, баллы
- •Общая оценка качества безалкогольных напитков, баллы
- •Определение массовой доли растворимых сухих веществ
- •Определение содержания диоксида углерода
- •Определение кислотности напитка
- •III. Производство солода и пива
- •8. Анализ ржаного солода
- •Характеристика ржаного солода
- •Физико-химические показатели ржаного солода
- •Определение органолептических показателей ржаного солода
- •Определение запаха и вкуса сухого ржаного солода в горячей вытяжке
- •Определение зараженности зерна вредителями в скрытой форме
- •Определение массовой доли влаги в ржаном солоде
- •Определение содержания минеральной примеси в сухом ржаном солоде, выпускаемом в размолотом виде
- •Определение массовой доли экстракта в сухом веществе солода
- •Определение продолжительности осахаривания неферментированного сухого ржаного солода
- •Определение кислотности ржаного солода
- •Определение цветности ржаного солода
- •IV. Контрольные вопросы
- •1. Производство спирта
- •2. Производство безалкогольных напитков
- •3. Производство солода и пива
- •Список литературы
- •Приложение Характеристика ферментных препаратов
- •Содержание
- •Институт холода и биотехнологий
- •Основы технологии пищевых продуктов
- •Учебно-методическое пособие
Приготовление сахарного сиропа с заданной концентрацией сухих веществ
Сахарный сироп представляет собой концентрированный водный раствор сахарозы. Массовая концентрация сухих веществ в сахарном сиропе, применяемом для производства безалкогольных напитков, должна составлять 60–65 %.
В табл. 5 приведены варианты концентрации сахарозы в сахарных сиропах, которые используются при производстве безалкогольных напитков.
Таблица 5
Концентрация сахарозы в сахарных сиропах
Концентрация сахарозы, % |
60 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
Плотность раствора, г/см3 |
1,2894 |
1,2950 |
1,3010 |
1,3058 |
1,3102 |
1,3190 |
Проведение инверсии сахарозы
Приготовленный раствор сахара доводят до кипения и кипятят 15 мин. Полученный сахарный сироп для проведения инверсии охлаждают до 70 °С, вносят 50 %-й раствор лимонной кислоты из расчета 7,5 г на 1 кг сахара. Стакан с сиропом помещают в водяную баню, температура которой 70 °С, и выдерживают при этой температуре, постоянно перемешивая, в течение 2 ч.
Процесс инверсии сахарозы основан на гидролитическом расщеплении ее при нагревании со слабыми органическими кислотами. Реакция инверсии идет по уравнению
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6.
За счет присоединения молекулы воды сахароза распадается на глюкозу и фруктозу, при этом общее содержание сахаров увеличивается при полном гидролизе сахарозы на 5,26 %, что видно из соотношения молекулярной массы участвующих в реакции веществ:
342,308 + 18,016 = 180,016 + 180,162;
360,324 + = 105,26 %.
Однако следует иметь в виду, что прирост сухих веществ за счет инверсии сахарозы при приготовлении сахарного сиропа холодным способом рассчитывают с учетом инверсии сахара, равной 45 %, а при использовании горячего и полугорячего способов – 30 %.
Определение содержания инверсного сахара
Приготовление реактивов. Для проведения анализа на содержание инверсного сахара надо приготовить 2,5 н. раствор NaOH. В фарфоровый стакан вместимостью 500 мл наливают 350 мл воды и растворяют в ней 300 г NaOH. После охлаждения раствор переливают в цилиндр с пришлифованной пробкой вместимостью 500 мл и оставляют стоять 10 суток для оседания карбонатов. Так как полученный раствор 15 н., то для приготовления 2,5 н. раствора его разбавляют в шесть раз. Точность раствора проверяют титрованием соляной или серной кислотой в присутствии индикатора метилового красного. На 10 мл раствора 2,5 н. NaOH должно пойти ровно 25 мл 1 н. раствора соляной или серной кислоты. Если кислоты на титрование идет больше или меньше, то концентрацию раствора NaOH, соответственно, уменьшают разбавлением дистиллированной водой или увеличивают добавлением 15 н. раствора NaOH.
Ход работы. 1 г сиропа, содержащего более 30 % инверсного сахара (или 2 г сиропа, если менее 30 %), взвешивают в стеклянном сухом стаканчике с точностью до 0,01 г, опускают кусочек лакмусовой бумаги, приливают 5–10 мл воды и для нейтрализации кислот по каплям добавляют 1 н. раствор NaOH. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, несколько раз обмывая стаканчик дистиллированной водой и сливая ее в ту же колбу. Затем доливают водой до метки и тщательно перемешивают.
Сначала проводят ориентировочное определение содержание инверсного сиропа, а затем окончательное.
При ориентировочном определении содержания инверсного сиропа в коническую колбу вместимостью 100 мл вносят 20 мл 1 %-го раствора железосинеродистого калия и 5 мл 2,5 н. раствора NaOH, а затем прибавляют каплю 1 %-го раствора метилового голубого и содержимое колбы нагревают до кипения. К кипящему раствору (нагрев не прекращают) осторожно приливают из бюретки вместимостью 10 мл по одной капле через каждые 2–3 с испытываемого раствора инертного сиропа до исчезновения синей окраски. Концом титрования считают момент полного обесцвечивания раствора. Появление фиолетовой окраски после остывания раствора во внимание не принимается. На ориентировочное титрование должно расходоваться 5–6 мл раствора сиропа.
Для окончательного определения содержания инверсного сиропа в коническую колбу вместительностью 100 см3 вносят 20 см3 1 %-го раствора железосинеродистого калия и 5 мл 2,5 н. раст-вора NaOH. Затем из бюретки приливают исследуемый раствор – на 0,5 мл меньше, чем израсходовано при ориентировочном определении. Колбу нагревают до кипения в течение 1 мин и прибавляют одну каплю раствора метилового голубого. Затем, не прекращая нагревания, приливают через каждые 2–3 с испытываемый раствор до исчезновения синей окраски. По шкале бюретки отсчитывают объем испытываемого раствора, пошедшего на титрование.
Далее необходимо вычислить поправку К" для 1 %-го раствора железосинеродистого калия. Для этого в коническую колбу с притертой или резиновой пробкой отбирают пипеткой 50 мл 1 %-го раствора железосинеродистого калия, затем сюда же прибавляют 20 мл 20 %-го раствора KI, не содержащего свободного йода, и 20 см3 10 %-го раст-вора ZnSO4, не содержащего железа. Содержимое взбалтывают в закрытой колбе и тотчас же титруют выделившийся йод 0,1 н. раствором Na2S2O3 в присутствии 1 %-го раствора крахмала. Крахмал в данном случае является индикатором. Поправку К" подсчитывают с точностью до четвертого знака:
К" = V · 0,03291, (7)
где V – объем 0,1 н. раствора Na2S2O3, пошедшего на титрование выделившегося йода, мл; 0,03291 – концентрация железосинеродистого калия в растворе, г/мл.
Содержание инверсного сахара в инверсном сиропе
Хи.с = , (8)
где 20,12; 0,035 и 1000 – постоянные коэффициенты; V – объем испытываемого раствора сиропа, израсходованного на титрование, мл; V1 – объем раствора, приготовленного из сиропа, мл (V1 = 100 мл); m – масса инверсного сиропа, взятого для испытания, г.