Исследование свойств сахара-песка и солода

Содержание

Введение
1Требования к качеству
1.1Требования к качеству солода
1.2Требования к качеству сахара-песка
2Отбор проб
2.1Отбор проб для определения качества солода
2.2Отбор проб для определения качества сахара-песка
3Методы исследований
3.1Методы определения качества солода
3.1.1Органолептические показатели качества солода ячменного
3.1.2Определение влажности солода
3.1.3Определение кислотности солода
3.1.4Определение экстрактивности солода
3.1.5Изучение свойств солода, полученного путем сушки на одноярусной лабораторной солодосушилке
3.2Методы определения качества сахара-песка
Заключение
Список использованной литературы

Исследование свойств сахара-песка и солода

2,5
13,2
25,5
31,8
41,9
45,6
Крупная крупка
2+3
36,2
31,5
36,2
40,0
36,2
31,9
Мелкая крупка
4+5
34,8
23,3
19,1
17,3
14,4
14,0
Мука
Дно
26,5
32,2
19,2
10,9
7,5
8,5
Кипячение густых заторов, частая перекачка и в целом продолжительность трехотварочного, а частично и двухотварочного способов благоприятствуют процессам растворения и осахаривания и, следовательно, допускают обработку солода грубого помола. Большое значение имеет состав помола при укороченных процессах затирания (9).
Следует как можно дольше придерживаться установленных соответствующих производственным требованиям составов помола. Дробилку нужно регулировать заново только в том случае, если изменяется качество солода или при контроле будет установлено, что существенно изменился его состав.
1.1 Отбор проб для определения качества сахара-песка
Отбор проб для определения органолептических, физико-химических, микробиологических показателей, токсичных элементов и пестицидов осуществляется по ГОСТ 12569, подготовка проб для определения токсичных элементов - по ГОСТ 26929.
Отбор проб слагается из следующих этапов:
- общий осмотр партии и оценка ее однородности визуальным осмотром и проверкой сопроводительных документов;
- определение объема выборки;
- выборка транспортных единиц из железнодорожного состава, трюмов морского судна;
- отбор проб для проведения исследований:
а) отбор точечных проб;
б) составление объединенной пробы;
в) подготовка пробы для лабораторных исследований;
- упаковка и маркировка пробы (3).
Отбор точечных проб производится из 5-ти различных мест каждой партии в количестве не менее 200 г, при помощи металлической кружки или чистого металлического совка.
Если при осмотре партии возникли сомнения в ее однородности, то отбор проб из выбранных вагонов производится отдельно, упаковывается отдельно и вместе с общей пробой направляется на исследование в таможенную лабораторию.
Отбор точечных проб производится из каждой партии из 5-ти различных мешков.
Из каждого мешка, взятого для контроля, отбирают точечные пробы. Масса точечной пробы не менее 200 г.
Отбор проб сахара - песка производят щупом, изготовленным из нержавеющей стали. В тканевые мешки без вкладыша щуп вводится в сахар непосредственно через ткань мешка, а в мешки с полиэтиленовыми или бумажными вкладышами или в бумажные мешки щуп вводится в сахар после расшивания мешков. После взятия проб мешок заклеивается липкой лентой.
Для достижения представительности пробы формируют композит (смесь), позволяющий распространить результаты исследований на всю партию сахара - песка, перевозимую в одном железнодорожном составе.
Объединенную пробу формируют путем тщательного перемешивания всех точечных проб сахара – песка (1).
Объединенную пробу уменьшают путем квартования. Для этого тщательно перемешанный сахар - песок распределяют ровным слоем в виде квадрата на поддоне и делят по диагонали на 4 части в форме треугольника. Сахар из двух противоположных частей удаляют, а две оставшиеся части объединяют, перемешивают и вновь распределяют в виде квадрата и делят по диагонали на 4 части. Квартование повторяют до тех пор, пока не будет получена объединенная проба весом 2 килограмма.
Для рафинированного сахара - песка в пакетиках массой нетто от 0,005 до 0,02 кг допускается масса объединенной пробы 1,0 кг (2).
Пробы помещают в чистую, сухую стеклянную или полиэтиленовую тару.
3 Методы исследований
1.1 Методы определения качества солода
Зерна злаков, проросшие в искусственно созданных условиях при определенной температуре и влажности и подвергнутые специальной обработке, называют солодом. Для его приготовления используют различные зерновые культуры: ячмень, овес, рожь, просо, пшеницу и используется солод при производстве пива, хлеба, кваса и др.
В хлебопекарной промышленности применяют следующие виды солода: ржаной ферментированный и неферментированный солод и ячменный пивоваренный солод и препараты получаемы из него.
Ржаной ферментированный солод используется как добавка, улучшающая цвет мякиша ржаного хлеба, его вкус и аромат.
Ячменный пивоваренный солод из-за высокой ферментативной активности обладает осахаривающей способностью и применяется в хлебопечении для следующих целей:
как улучшитель муки с низкой сахарообразующей способностью;
для осахаривания мучных заварок при приготовлении жидких дрожжей;
для осахаривания заварки при производстве улучшенных сортов хлеба.
При приготовлении хлеба из пшеничной муки высшего и первого сортов вместо солода ячменного используется солодовый экстракт, получают его путем уваривания водной вытяжки солода. Он представляет собой густую сиропообразную массу, содержащую все составные водорастворимые компоненты солода.
1.1.1 Органолептические показатели качества солода ячменного
По способу приготовления различают следующие типы солода: светлый, темный, карамельный и жженый.
В зависимости от качества светлый солод делят на три класса: высокого качества, первый, второй.
По органолептическим показателям светлый и желтый солод должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Органолептические показатели светлого и темного солода
Наименованием показателя
Характеристика светлого и темного солода
1
2
Внешний вид
Однородная зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей
Цвет
От светло-желтого до желтого. Не допускаются тона зеленоватые и темные, обусловленные плесенью.
Запах
Солодовый, не допускаются: кислый, запах плесени и др.
Вкус
Солодовый, сладковатый. Не допускается посторонний привкус
Определение внешнего вида солода проводят визуально.
Для определения цвета, запаха и вкуса очищают солод вручную от сорной примеси и размалывают. В сухой лабораторный стакан с известной массой отбирают навеску размолотого солода массой 50 г.
1.1.1 Определение влажности солода
От средней пробы солода (после перемешивания) отбирают навеску массой 20 г и влажность определяют методами:
а) высушиванием до постоянной массы при температуре 105±20С (арбитражный метод). Через 3 часа бюксы вынимают из сушильного шкафа, закрывают, помещают в эксикатор не более 3-х часов и взвешивают.
Массовую долю влаги в солоде (W) в процентах вычисляют по формуле (3.1):
, (3.1)
- масса навески размолотого солода после высушивания, г.
б) экспрессный метод на приборе ВНИИХП-ВЧ.
Берут квадратные листы бумаги со стороной 16 см и сгибают их в виде треугольника, загибая края примерно на 1,5 см и сушат при температуре 1600С, в течение 3 мин, а затем помещают в эксикатор для охлаждения 1-2 мин, взвешивают и хранится в эксикаторе не более 2 ч, вносят 4 г солода, обезвоживание проводят в течение 10 мин при температуре 1600С.
Высушенные пакеты переносят в эксикатор для охлаждения 2-3 мин; затем его взвешивают и вычисляют влажность (W) по формуле (3.2):
, (3.2)
где Н - навеска с бумажным пакетом до высушивания, г;
С - навеска с бумажным пакетом после высушивания, г;
Б – масса бумажного пакета (высушенного), г.
1.1.1 Определение кислотности солода
Для определения кислотности отбирают 2 см3 вытяжки холодного экстракта, приливают (50+0,1) см3 дистиллированной воды и 2 капли раствора фенолфталеина, перемешивают взбалтыванием и титруют 0,1 Н раствором едкой щелочи до появления ясного розового окрашивания, не исчезающего при спокойном стоянии колбы в течение 20-30 с.
, (3.3)
где: V - число миллилитров 0,1 Н раствора едкой щелочи, затраченные на титрование; Е 1 - содержание экстракта, в %, d - относительная плотность раствора, e - экстракт вытяжки, найденный по плотности.
Пересчет кислотности на сухое вещество по формуле (3.3):
, (3.3)
где W - влажность солода, %.
1.1.1 Определение экстрактивности солода
Растворимые в воде вещества солода в основном предоставлены углеводами и в меньшей степени продуктами расщепления белков, минеральными солями и пр.
Солод при всех прочих равных условиях считается тем лучше, чем выше содержание в нем водорастворимых веществ.
Определение содержания водорастворимых веществ состоит из двух операций:
приготовления водного солодового экстракта;
определения сухих (экстрактивные) веществ.
При определении экстрактивности готовят солодовую вытяжку методом холодного экстрагирования, которая также используется для определения кислотности солода. Техника получения: взвешивают 10 г солода и помещают в коническую колбу на 200-250 мл с хорошо пригнанной пробкой. Потом вносят пипеткой 100 мл
дистиллированной воды при 18-200С, настаивают в течение 15 мин.
Взбалтывают через каждые 5 минут в продолжении одной минуты. Затем все содержимое колбы, за исключением осадка, фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу. Первые порции фильтрата возвращают на фильтр, фильтрацию прекращают, когда набирается 60-70 м фильтрата (солодового экстракта).
Полученный указанным выше способом солодовый экстракт используется как для определения показателя экстрактивности, так и для определения кислотности солода и его цвета.
Согласно ОСТу показатель экстрактивности солода находят по плотности полученного фильтрата, определяемого пикнометрическим способом.
Пикнометр тщательно моют, высушивают и взвешивают на аналитических весах. Потом в него наливают дистиллированной воды и помещают в водяную баню с температурой воды 200С так, чтобы вода доходила до шейки пикнометра. Через 30 минут, не вынимая пикнометра из бани, точно доводят в нем уровень воды до метки. Затем пикнометр вынимают, тщательно вытирают, ставят около весов и через 15 минут взвешивают.
Для определения плотности фильтрата в освобожденный от воды пикнометр наливают небольшое количество солодового экстракта и несколько раз споласкивают пикнометр, после чего заполняют этим же раствором, избегая образования воздушных пузырьков.
Наполненный пикнометр помещают на водяную баню при 200С на 30 мин. Далее поступают также, как при калибровке пикнометра с водой.
Таблица 3.2 – Показатели пикнометра
Показатели
Значения, г
Масса пикнометра с дистиллированной водой
Масса пикнометра сухого
Масса воды в пикнометре Мв
Масса пикнометра с исследу4емым фильтратом
Масса исследуемого фильтрата Мф
Разделив массу исследуемого фильтрата на массу воды в объеме того же пикнометра при 200С, находят относительную плотность раствора по формуле (3.4):
, (3.4)
На основании полученной плотности находят количество сухих веществ (экстракта вытяжки) в фильтрате (в % к массе). Содержание экстракта E1 (в % к массе солода) рассчитывается по формуле (3.5):
, (3.5)
где: е - экстракт вытяжки, найденный по плотности;
W - влажность солода, %. Определяют высушиванием в сушильном шкафу.
Содержание экстрактивных веществ в солоде в пересчете на сухое вещество Е2 (в %) рассчитывают по формуле (3.6):
, (3.6)
Допустимое расхождение между двумя параллельными определениями ±1%.
1.1.1 Изучение свойств солода, полученного путем сушки на одноярусной лабораторной солодосушилке
Сушка является обязательной операцией при производстве солода. Целью сушки является приведение зеленого солода с высоким содержанием воды в стабильное, пригодное для хранения состояние, а также приостановление процессов ферментации и вегетации в зерне и образование ароматических и красящих веществ, характерных для определенного вида солода при минимальных затратах и потерях.
В опытах был использован чистосортный ячмень Акцент (Akcent), относящийся к сортам, применяемым для производства солода. Данная партия ячменя имела оптимальное содержание белков - 11,5% на сухое вещество.
Зеленый солод был подготовлен для всех вариантов сушки в лабораторной солодовне при следующих технологических режимах:
Замачивание:
- 1 день. 4 часа под водой. 20 час. - Воздушная пауза.
- 2 день. 6 часов под водой. 18 час. - Воздушная пауза.
- 3 день. 5 часов под водой. 19 час. - Воздушная пауза.
Температура воды для замачивания составляла 14°С.
Сокращение вели при температуре 14°С (в массе зерна) при постоянном проветривании, общая продолжительность замачивания и солодоращения составила 6 дней.
Сушка проводилась в специально подготовленной изолированной модели. Модель состояла из 6-ти поставленных друг на друга ящичков. В каждом ящичке высота зеленого солода составляла 0,16 м, в целом слой зеленого солода равнялся 0,96 м. Ящички были поставлены по направлению движению горячего воздуха и обозначены А, В, С, Д, Е, F.
Все опыты были повторены трижды подряд в течение недели с целью наибольшего ограничения воздействия температуры и относительной влажности атмосферного воздуха на ход сушки.
Ниже приведены использованные при сушке температурные режимы (общая продолжительность сушки в каждом случае составила 22 часа).
Т1 - 9 час. - повышение температуры с 45°С до 60°С.
3 час. - при температуре 60°С.
6 час. - повышение температуры с 60°С до 80°С.
4 час. - при температуре 80°С.
Т2 - 12 час. - при температуре 50°С.
2 час. - повышение температуры с 50°С до 80°С.
8 час. - при температуре 80°С.
Т3 - 12 час. - при температуре 60°С.
2 час. - повышение температуры с 60°С до 80°С.
8 час. - при температуре 80°С.
Т4 - 12 час. - при температуре 70°С.
2 час. - повышение температуры с 70°С до 80°С.
8 час. - при температуре 80°С.
Т5 - 22 час. - при температуре 70°С (10).
Все анализы были проведены в соответствии с методиками ЕВС и пивоваренно-солодовенной аналитики. Статистическая обработка результатов была проведена многофакторным вариантным анализом.
У высушенных солодов была произведена оценка следующих параметров качества:
а) цветность сусла (ед. EBC),
в) экстрактивность (%),
с) относительный экстракт солода 45°С (%),
d) диастатическая сила (ед. ВК);
e) степень сбраживания (%);
f) содержание растворимого азота (мг.100 мл-1);
g) хрупкость солода (%);
h) содержание в-глюканов (мг.л-1);
I) содержание предшественников диметилсульфидов (ПДМС) (мг.кг-1) (11).
Таблица 3.3 - Результаты
Качественные характеристики использованного ячменя:
Объемная масса (кг)
23,0
Масса 1000 зерен (г)
40,0
Всхожесть (%)
99,3
Содержание влаги (%)
12,0
Содержание крахмала (%)
64,7
Содержание белков (%)
11,5
Полученные результаты приведены на рисунке 3.1, где на графиках показаны средние величины некоторых параметров солодов в зависимости от условий опыта (положение слоя и режима сушки).
Рисунок 3.1 – Цветность солода. График I
Рисунок 3.2 – Цветность солода. График II
Рисунок 3.3 – Цветность солода. График III
Рисунок 3.4 – Цветность солода. График IV
Рисунок 3.5 – Относительный экстракт. График V
Рисунок 3.6 – Относительный экстракт. График VI
Рисунок 3.7 – Диастатическая сила. График VII
Рисунок 3.8 – Диастатическая сила. График VIII
Рисунок 3.9 – Степень сбраживания. График IX
Рисунок 3.10 – Степень сбраживания. График X
Рисунок 3.11 – Растворимый азот. График XI
Рисунок 3.12 – Растворимый азот. График XII
Рисунок 3.13 – Хрупкость солода. График XIII
Рисунок 3.14 – Хрупкость солода. График XIV
Рисунок 3.15 – Содержание β-глюканов. График XV
Рисунок 3.16 – Содержание β-глюканов. График XVI
Рисунок 3.17 – Содержание ПДМС. График XVII
Рисунок 3.18 – Содержание ПДМС. График XVIII
В лабораторных условиях было доказано статистически достоверное влияние режима сушки - температуры воздуха при предварительной сушке и отсушке солода -- на исследуемые качественные параметры солода, полученного из ячменя одного сорта.
Было доказано статистически влияние положения слоя солода на исследуемые параметры его качества. Эти результаты говорят о том, что могут зависеть от величины некоторых параметров качества солода, отобранного перед перемешиванием всей партии прямо на раме для сушки. Кроме того, лабораторные исследования продемонстрировали возможные отличия свойств солода, высушенного в отдельных слоях, которые могут иметь место особенно при недостатке воздуха и его неравномерном поступлении сквозь слой солода, подвергающегося сушке.
Было доказано, что величины диастатической силы и хрупкости солода дают возможность достоверно судить о ходе предварительной сушки и отсушки солода.
Также было доказано, что режим сушки, благоприятный для сохранения активности в-глюканазы, и тем самым способствующий снижению содержания в-глюканов, не пригоден для уменьшения содержания ПДМС в солоде.
1.1 Методы определения качества сахара-песка
Соответствие и идентификация - методы отождествления данного наименования представленного изделия с наименованием, указанным на маркировке и/или в нормативных товарно-сопроводительных документах, а также с требованиями, установленными НД, перечнями и т.п. используются различные способы.
Однако не во всех стандартах, ТУ, Правилах Системы сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья введены идентификационные признаки и характеристики для отдельных групп товаров, а предусматриваются только лишь три группы показателей, определяемых различными способами:
микробиологические;
физико-химические;
органолептические (7).
Для целей идентификации пригодны лишь некоторые, характерные органолептические, физико-химические и микробиологические показатели, характеризующие отличие данного товара от других.
Микробиологическим способом определяют показатели необходимые для проведения специальной идентификации: установление степени безопасности товара, зависящие как от внешних воздействий и степени обсеменения изделия микрофлорой, попадающей в процессе производства, хранения и реализации, так и внутренних процессов, протекавших в исходном сырье. Поскольку пищевые продукты служат для микроорганизмов прекрасной питательной средой, поэтому обсемененность микроорганизмами и наличие в них вырабатываемых ими микотоксинов могут быть показателями при проведении специальной идентификации на их безопасность.
Физико-химическим способом определяют показатели физических, физико-химических и химических свойств пищевых продуктов, устанавливаемые с помощью специальной аппаратуры, приборов и методов.
Органолептический способ идентификации товара имеет преимущества за счет быстроты определения и не требует специальных приборов, аппаратуры и методов. Однако многие показатели, определяемые с помощью органолептики, имеют субъективность.
Для целей идентификации могут применяться различные методы, объединяемые в три группы:
органолептические,
измерительные,
тестовые (8).
Органолептические методы - это методы определения значений показателей идентификации с помощью органов чувств человека. В зависимости от используемых органов чувств и определяемых показателей различают следующие подгруппы органолептических методов: вкусовой, обонятельный, осязательный, слуховой и визуальный.
Измерительные методы - это методы определения значений показателей при идентификационной экспертизе с помощью технических средств измерения.
В зависимости от используемых средств измерения эти методы подразделяют на следующие подгруппы:
физические методы - для определения физических и химических показателей качества с помощью средств измерения (мер, физических приборов, измерительных установок и др.);
химические и биохимические методы - для определения химических показателей с помощью стандартных веществ, образцов, измерительных приборов и установок при различных целях идентификационной экспертизы;
микробиологические - для определения степени обсемененности микроорганизмами, наличия некоторых загрязняющих пищевые продукты веществ, и т.п. при специальной идентификации на безопасность товара;
товароведно-технологические - для идентификации с целью определения степени пригодности сырья при использовании той или иной технологии и т.п.