Учебник Второе издание п рекомендовано
 Скачать 28.63 Mb.
|
|
Содержание вредных примесей в крахмале, таких, как тяжелые металлы (свинец, цинк и др.) и мышьяк, недопустимо. Они мо- 28 гут попасть в продукт из аппаратуры, из вспомогательных материалов. Содержание в крахмале сернистой кислоты допускается в небольших количествах (см. табл. 7). Сернистая кислота может остаться в крахмале в небольших дозах после ее применения в производстве для замочки кукурузы и обработки крахмального молока из картофеля. Кроме указанных выше примесей товарный крахмал содержит некоторые другие вещества. Азотистые вещества (протеин) присутствуют в небольших количествах. В кукурузном крахмале их содержание регламентируется (около 0,8—1,0%), а в картофельном нет. Не допускается наличие примеси другого крахмала каклв кукурузном, так и в картофельном. Факторы, сохраняющие качество крахмала Упаковкаимаркировкакрахмала Крахмал упаковывают в двойные мешки. При этом внутренний мешок может быть продуктовый новый, или бывший в употреблении, или многослойный бумажный, или мешок-вкладыш пленочный, а наружный мешок — тканевый или льно-джуто-кенафный. Бумажные и тканевые мешки зашивают, а пленочные термосвари-вают или заклеивают полиэтиленовой пленкой. Емкость мешков — от 15 до 50 кг для картофельного и до 60 кг для кукурузного крахмала. Мешки могут быть новые или ранее использованные, не ниже III категории (т. е. имеющие не более 5 заплат). Мешки зашивают шпагатом, оставляя ушки. Крахмал упаковывают также в бумажные мешки, которые затем должны быть уложены в мешки из ткани (льняной, кенафной или джутовой). При перевозке в районы Арктики, Крайнего Севера и другие отдаленные районы крахмал должен упаковываться в мешки, так же, как и сахар-песок. 29 Для торговой сети применяются мелкая расфасовка в пачки или мешочки емкостью 100 — 1000 г. Наружная тара для них — ящики (емкостью до 30 кг). Установлены нормы допустимых отклонений в весе для упакованного и расфасованного товара. Крахмал маркируют следующим образом: на бирках и этикетках, прикрепляемых к мешкам и ящикам, обозначают наименование и местонахождение предприятия, в чьем оно ведении, вид и сорт крахмала, вес нетто и брутто, число пачек (для крахмала в пачках), дату выпуска, номер стандарта; на пачках — наименование и местонахождение предприятия, в чьем оно ведении, вид и сорт крахмала, дату выпуска, вес нетто, номер стандарта. Хранение и транспортирование крахмала При стабильных, благоприятных для крахмала внешних условиях он отличается значительной устойчивостью. Он мало изменяется при хранении, благодаря чему может сохраняться длительное время без признаков порчи. Однако из-за присущей ему гигроскопичности крахмал способен абсорбировать влагу из воздуха при высокой относительной влажности. Крахмал с повышенным содержанием свободной влаги представляет собой благоприятную среду для развития микроорганизмов, особенно, если в нем содержится значительное количество примесей, например, минеральных и азотистых веществ. В результате жизнедеятельности микроорганизмов во влажном крахмале происходит гидролиз крахмала до Сахаров. В результате этого начинают протекать процессы брожения и образуются различные продукты брожения — кислоты, спирты, газообразные вещества и др. Важнейшим условием правильного хранения крахмала является поддержание на складах стабильной относительной влажности воздуха, которая не должна превышать 75%, а температура воздуха в этом случае не должна изменяться. Повышение температуры в пределах до 30—40°, а также ее снижение ниже 0° не ведет к изменению химических или физико-химических свойств крахмала. Крахмал должен храниться в чистых, хорошо вентилируемых складских помещених, в которых не должно быть постороннего запаха, мучных вредителей и соблюдались правила товарного соседства. Вместе с крахмалом нельзя хранить продукты с сильным запахом: керосин,сельдь и т. п. Крахмал хранят в мешках, укладывая их на деревянные стеллажи в штабеля, высота которых для сухого крахмала может доходить до 22—25 рядов. В этом случае гарантийный срок хранения крахмала — 2 года со дня выработки. Транспортируют крахмал в крытых чистых сухих вагонах, автомашинах и др., не допуская соседства ядовитых или резко пахнущих грузов, а также продуктов, обладающих специфическим запахом. Крахмалопродукты Из крахмала путем его переработки могут быть получены многие пищевые продукты. Различают три группы крахмалопро-дуктов. Первая группа — сохранение свойств крахмала в клейстерной оболочке. К ним относится саго искусственное. Вторая группа — продукты, содержащие малоизмененный крахмал. При их получении крахмал подвергается сравнительно небольшим изменениям (например, клейстеризации). К ним относятся модифицированные или измененные крахмалы. Третья группа — продукты, получаемые преимущественно путем кислотного и/или ферментативного гидролиза крахмала. При неполном кислотном гидролизе получаются декстрины, патока, иначе называемая патокой крахмальной, а при более глубоком и полном гидролизе — глюкоза. Путем ферментативного гидролиза получаются различные патоки, а также сиропы и фруктоза. Саго искусственное Саго натуральное вырабатывается из средней части саговых пальм. В нашей стране вырабатывается саго искусственное из картофельного или кукурузного крахмала путем клейстеризации по- 31 30 верхностных слоев крахмальных комочков (крупка). Оклейстеризо-ванный слой не позволяет в дальнейшем при варке увеличиваться в объеме крахмальным комочкам. В результате этого получается крупа, состоящая только из чистого крахмала. Саго искусственное имеет нежный приятный вкус, хорошо и полностью усваивается. Однако в отличие от натурального саго не имеет клеточной структуры. Поэтому длительное употребление его в пищу нежелательно. Из саго готовят каши, гарниры к разным блюдам, начинки для пирогов, кулебяк и др. Рекомендуется также для диетического и лечебного питания в малобелковых и безбелковых диетах для почечных больных и для детей, больных фенилкетонурией. Сырой крахмал, поступающий на технологическую линию производства саго, дополнительно очищается, обезвоживается до влажности 45—47%, при которой он способен формировать комочки, не разваливающиеся при их разделении. Далее комочкам придают шарообразную форму в катальном барабане и сортируют их по размерам на специальных ситах. Полученные комочки (крупку) оклейстеризовывают, продувая через них поток воздуха с температурой 70—80° С. В результате высокой температуры на поверхности комочка, состоящего из сырого крахмала, образуется оклейстеризованный слой, который при высыхании преобразуется в твердую (ороговевшую) оболочку. Затем саго искусственное из картофельного крахмала высушивают до остаточной влажности 16%, а кукурузное — до 13%. Высушенное саго вторично сортируют по размерам и полируют (шлифуют). Пищевая ценность искусственного саго (крахмальная крупка) почти полностью определяется наличием углеводов, которые составляют 83,45%. Кроме того, в нем содержатся минеральные вещества — 0,4%, белковые соединения — 0,05%. Энергетическая ценность 100 г крупы составляет 342 ккал (1433 кДж). В зависимости от размеров крупок саго искусственное вырабатывают:
По качеству искусственное саго делят на высший и 1-й сорта. Саго высшего сорта из картофельного крахмала — матово-белое, 32 1-го сорта может иметь сероватый оттенок. Саго из кукурузного крахмала имеет желтоватый оттенок. В саго не допускаются посторонние привкусы и запах, хруст при кулинарной пробе. Нормируются влажность, зольность, кислотность, набухаемость саго, содержание в нем мелочи (частичек менее 1,4 мм). Упаковывают искусственное саго в мешки массой по 50 кг или фасуют в мелкую бумажную тару. Условия хранения саго — такие же, как крахмала. Модифицированные крахмалы Модифицированные, или измененные, крахмалы, обладающие новыми свойствами, находят все большее и разнообразное применение в различных отраслях как пищевой промышленности, так и других. Модифицированные крахмалы имеют, как правило, такой же внешний вид, как и обычный (нативный) крахмал. Однако, воздействуя на него различными физическими, химическими и биологическими реагентами, изменяющими направленно такие его свойства, как растворимость, вязкость, прозрачность, стабильность клейсте-ров и другие физико-химические параметры, получают крахмалы с удивительными свойствами. Крахмалы, свойства которых изменены в результате специальной обработки, называют модифицированными крахмалами. Основными превращениями, которые претерпевают крахмалы к результате модификации, являются следующие:
33
новых соединений. Модифицированные крахмалы могут быть получены путем одного из указанных превращений или в результате двух и более превращений, протекающих одновременно или последовательно. Условно модифицированные крахмалы подразделяют на 2 большие группы: расщепленные эфиры и сополимеры крахмала. Расщепленные крахмалы приготавливают путем термического, механического действия, обработки полисахарида кислотами, окислителями, амилазами, некоторыми солями, облучения у-лу-чами, пучком электронов, ультразвуком и другими действиями, вызывающими деструкцию либо структуры крахмального зерна, либо полисахаридных цепей. В результате подобных воздействий происходит направленное или хаотичное расщепление гликозидных, а иногда и других валентных связей. При этом в полисахаридных структурах происходит уменьшение размера частиц, а следовательно, и молекулярной массы, появляются новые свободные карбоксильные группы, возникают внутри- и межмолекулярные связи. Под действием термической обработки может частично или полностью разрушаться структура крахмальных зерен. Клейстеры расщепленных крахмалов отличаются пониженной вязкостью, большей прозрачностью и стабильностью при хранении. Из-за сравнительно низкой вязкости клейстероварасщепленные крахмалы называют жидкокипящими. Крахмал, модифицированный кислотой, получают при нагревании слабо подкисленной водной суспензии крахмальных зерен до температуры 45—50° С. В зернах ослабляются межмолекулярные связи и происходит частичное расщепление гликозидных связей. Молекулы амилопектина становятся менее разветвленными, вследствие чего крахмал дает более прозрачные студни. Крахмал, модифицированный кислотой, широко применяют в пищевой промышленности: кукурузный и пшеничный — для приготовления 34 конфет, рахат-лукума и других кондитерских изделий; картофельный — для пудинговых смесей. Окисленные крахмалы вырабатывают с применением пер-манганата, гипохлорита, перекисей, йодной кислоты. Окислители вызывают гидролитическое расщепление гликозидных связей, окисление спиртовых групп в карбонильные и карбоксильные. Крахмал окисляют в водных суспензиях й полусухой. Окисленные крахмалы, по сравнению с исходным, способны давать менее вязкие, но более прозрачные и стабильные клейстеры. Их применяют в качестве заменителей агара, агароида при производстве желейных кондитерских изделий, для стабилизации мороженого и др. Диаль-дегидный крахмал, полученный под действием йодной кислоты (со степенью окисления до 2%), используют в хлебопечении, о*н оказывает укрепляющее действие на клейковину муки. Набухающие крахмалы получают полной или частичной клейстеризацией нативного или модифицированного крахмала в воде при нагревании с последующим высушиванием клейстера и измельчением. Они способны набухать в холодной воде, полностью или частично переходить в растворимое состояние. Набухающие крахмалы вводят в сухие смеси мороженого, пудингов, кремов и других изделий быстрого приготовления. Эфиры и сополимеры крахмала. В результате присоединения химических радикалов или совместной полимеризации с другими высокомолекулярными соединениями крахмал приобретает новые свойства. В пищевой промышленности чаще применяют крах-малофосфаты — эфиры крахмала и солей фосфорной кислоты. Их используют в качестве загустителей, стабилизаторов, эмульгаторов, не имеющих запаха и вкуса. Монофосфатыполучают при нагревании крахмала с водорастворимыми фосфатами, солями орто-, пиро- или метафосфорной кислоты в течение 1—6 ч до 120—180° С. Температура их клейсте-ризации ниже, а вязкость клейстера выше, чем исходного крахмала. Дикрахмапофосфаты— продукты термической обработки сухого крахмала в присутствии триметафосфата натрия, хлорокиси фосфора. В макромолекулах возникают поперечные эфирные связи (поперечносвязанные крахмалы). Полученный в определенных ус- 35 ловиях дикрахмалофосфат образует клейстеры, устойчивые к воздействию высоких температур, кислой среды, перемешиванию. Его используют для загущения консервов, подвергающихся стерилизации. В монофосфатах, используемых для пищевых целей, замещенного фосфора должно быть не более 0,4%, в дикрахмало-фосфатах — не более 0,04%. Эфирыкрахмалаиуксуснойкислотыхарактеризуются повышенной стабильностью и прозрачностью растворов, способностью образовывать прочные пленки. Декстрины в зависимости от вида применяемого крахмала, используемого для их производства, делятся на картофельные и кукурузные, а в зависимости от вида катализатора — на кислотные и квасцовые. По цвету декстрины делятся на следующие группы: белые, палевые и желтые, а в зависимости от физико-химических показателей качества —- на три сорта: высший, первый и второй. Декстрины используются для промвинленного производства, поэтому их расфасовывают в двойные мешки массой нетто не более 40 кг. Гарантийные сроки хранения декстринов — один год с момента их изготовления. Декстрины При неполном гидролизе крахмала образуется также некоторое количество полисахаридов — декстринов с меньшим молекулярным весом, чем крахмал. Декстрины растворяются в воде, обладают незначительной редуцирующей способностью, большинство их нерастворимо в спирте. Декстрины различаются по молекулярному весу и, в зависимости от этого, по редуцирующей способности, а также по окраске йодом. Известны следующие виды декстринов; амилодекстрины, эритродекстрины, ахроодекстрины, мальто- декстрины. Амилодекстрины окрашиваются раствором йода в фиолетово-синий цвет, осаждаются 40%-м спиртом, молекулярный вес их — около 10 000, количество глюкозных единиц — около 60. Эритродекстрины окрашиваются йодом в красно-бурый цвет, осаждаются 60%-м спиртом, их молекулярный вес — около 7000, количество глюкозных единиц — около 40. Ахроодекстрины не окрашиваются йодом, растворимы в 70%-м спирте, молекулярный вес их — около 3700, количество глюкозных единиц — около 20. Мальтодекстрины не окрашиваются йодом и не осаждаются спиртом. Редуцирующая способность декстринов увеличивается с уменьшением их молекулярного веса. Для амилодекстрина она соответствует 2% редуцирующей способности глюкозы, для эритро-декстрина — 4,8%, для ахроодекстрина — 6,2%. 36 Крахмальная патока Факторы, формирующиекачествопатоки Патока кислотного гидролиза. Превращение крахмала в глюкозу при кислотном гидролизе выражается общим уравнением: (С6Н!0О5)„ + пН2О = пС6Н12О6. Под воздействием ионов водорода в водной среде разрываются а-1,4- и а-1,6-гликозидные связи. По месту разрыва атом воды водорода с кислородом гликозидного мостика образует у первого углеродного атома остатка глюкозы альдегидную группу в полуаце-тальной форме. Гидроксил воды в зависимости от а-1,4- или а-1,6-гликозидной связи присоединяется к четвертому или шестому углеродному атому второго остатка глюкозы. С увеличением числа разрывов увеличивается количество образованных свободных альдегидных групп и соответственно возрастает редуцирующая способность продуктов гидролиза. Гидролиз крахмала, по-видимому, нельзя рассматривать как реакцию, при которой сначала образуются одни продукты, а из них чатем другие. Так, от декстринов наряду с отщеплением мальтозы отщепляется и непосредственно молекула глюкозы. При неполном гидролизе среди образовавшихся веществ содержатся глюкоза, мальтоза, мальтотриоза, мальтотетраоза и разные виды декстринов. 37 В условиях кислотного гидролиза при получении патоки разрыв макромолекул амилозы и амилопектина происходит с образованием продуктов разной степени деполимеризации — декстринов, мальтозы, глюкозы. Однако по мере протекания процесса гидролиза содержание декстринов снижается, а глюкозы — увеличивается. Наряду с основным процессом — гидролизом крахмала — происходят побочные реакции реверсии и разложения глюкозы (см. рис.3). Наиболее изученные реакции, происходящие при действии кислоты на крахмал, можно в основных чертах характеризовать следующей схемой:  Рис. 3. Процессы, происходящие при кислотном гидролизе крахмала Реверсия глюкозы — обратимый процесс ее полимеризации с образованием в основном других дисахаридов — гентиобиозы, изо-мальтозы и других, а также трисахаридов и более сложных олигоса-харидов: 38 2С6Н1206 <^ 2 С6Н12О6 <=> С12Н2о010+ 2Н20 и др. Глюкоза Ревертоза В гидролизатах крахмала, в зависимости от интенсивности кислотного гидролиза и содержания свободной воды, продукты реверсии могут составлять до 5% и более. Реакция реверсии глюкозы обратима,' поэтому продукты реакции подвержены снова гидролизу и дают опять глюкозу. В связи с этим равновесие в растворах, содержащих глюкозу и продукты ее реверсии, наступает при сравнительно малых концентрациях продуктов реверсии. В патоке — продукте неполного гидролиза крахмала — количество ревертоз сравнительно меньше, чем в продуктах полного гидролиза крахмала. В то же время происходит и необратимая интрамолекулярная дегидратация глюкозы как вторичная реакция в кислой среде с образованием оксиметилфурфурола, из которого затем получаются левулиновая и муравьиная кислоты. При обычных условиях гидролиза крахмала реакции данного типа занимают незначительное место, а продуктов этих реакций образуется до 1%. Оксиметилфурфурол — нестойкое соединение, из которого могут образовываться, помимо указанных выше, и другие соединения. Его присутствие связано с появлением красящих веществ. В то же время при полимеризации оксиметилфурфурола образуются красящие вещества желто-коричневого цвета. Накапливающиеся в патоке продукты разложения глюкозы ухудшают ее состав, цвет, повышают гигроскопичность. В разных нидах патоки обнаружено содержание от 2 до 20 мг% оксиметилфурфурола. Примеси, присутствующие в крахмале, способствуют протеканию и других побочных реакций с образованием темноокрашенных соединений. Темная окраска гидролизатов крахмала и потемнение патоки в известной степени связаны также с образованием меланоидинов. Гидролизаты имеют темный цвет за счет образования при взаимодействии редуцирующих Сахаров, альдегидов, в том числе оксиметилфурфурола, с аминокислотами и азотистыми веществами, со- 39 держащими аминогруппы. Меланоидины образуются, например, при наличии глюкозы и аминного азота, т. е. в условиях, встречающихся в патоках, и начинают накапливаться во время гидролиза при рН около 2,2. Присутствие небольших количеств ионов меди (10 мг на 1 кг и более), ионов кальция, а также разложение оксиметилфур-фурола, которое ускоряется под действием света, значительно способствуют потемнению патоки. Получению бесцветной и малоок-рашенной патоки благоприятствуют такие условия, при которых получается наименьшее количество аминного азота (аминокислот, белковых веществ и пр.), солей кальция, магния, меди и ионов других тяжелых металлов, присутствие сернистой кислоты (8О2), которая в значительной степени тормозит реакцию образования мела- ноидинов. Патоку крахмальную в нашей стране вырабатывают из кукурузного и картофельного крахмала трех видов: карамельная, карамельная низкоосахаренная и глюкозная высокоосахаренная. Карамельная патока, в зависимости от показателей качества, вырабатывается высшего и первого сортов. Для получения патоки крахмальной к крахмальной суспензии с концентрацией сухих веществ около 40% добавляют соляную кислоту до содержания 0,2—0,25% газообразного НС1 к массе крахмала. Гидролиз протекает при избыточном давлении и температуре около 140° С. По достижении необходимой стадии осахаривания, проверяемой по йодной пробе, гидролизат нейтрализуют раствором соды до рН 4,7—4,9, фильтруют и обрабатывают активированным углем для снижения цветности патоки. Патоку, уваренную в вакуум-аппарате до содержания 78% сухих веществ, быстро охлаждают и направляют на хранение или отгружают потребителям. Основной потребитель патоки — кондитерская промышленность (до 90% всей вырабатываемой патоки). Патоку применяют для приготовления карамели, халвы, конфетных масс, сиропов, пряников и других изделий. Наряду со сладким вкусом патока обладает свойствами антикристаллизатора и регулятора гигроскопичности продуктов, что оказывает влияние на их консистенцию. Эти свойства патоки определяются входящими в ее состав углеводами. Так, декстрины при- дают патоке высокую вязкость, обусловливая ее антикристаллизационные свойства, а продукты реверсии глюкозы задерживают процессы кристаллизации сахарозы и поэтому кристаллизация сахарозы в сахаропаточных сиропах затруднена по сравнению с чистыми растворами вследствие повышения вязкости и растворимости смеси Сахаров. С увеличением содержания редуцирующих веществ возрастает гигроскопичность патоки, так как глюкоза более гигроскопична, чем мальтоза, и поэтому, чем больше в патоке глюкозы, тем выше гигроскопичность кондитерских и других изделий, изготовленных с ее добавлением. Массовая доля редуцирующих веществ (в пересчете на сухое вещество) в патоке: карамельной низкоосахаренной — 30—34%^ в карамельной высшего сорта — 38—42%, а в карамельной первого сорта — 34—44; в глюкозной высокоосахаренной — 44—60%. При этом, чем меньше в патоке редуцирующих веществ и больше декстринов, тем выше ее вязкость. В низкоосахаренной патоке декстрины могут выпадать в осадок, вызывая ее побеление. Патока других видов должна быть прозрачной (допускается только небольшая опа-лесценция), без посторонних привкусов и запахов. В патоке нормируются (в пересчете на сухое вещество): массовая доля сухих веществ — не менее 78%, золы — не более 0,40— 0,55%, кислотность — в зависимости от сорта и вида крахмала от 12 до 27 см3 0,1 н. раствора ИаОН, рН патоки — не ниже 4,6, температура карамельной пробы — от 140 до 155° С. При варке карамельной пробы из патоки должен образовываться прозрачный леденец без темных пятен и прожилок. Высокоосахаренная глюкозная патока отличается от карамельной большей сладостью, гигроскопичностью, пониженной вязкостью. 15е используют для приготовления помадных масс, бисквитов. На основе глюкозной патоки (75—85%) готовят столовые сиропы. Патоку разбавляют сахарным сиропом или плодово-ягодными | оками, добавляют лимонную кислоту, ароматизаторы, красители. < иропы содержат 70—78% сухих веществ. Патока ферментативного гидролиза. В настоящее время все большее значение приобретает гидролиз крахмала под действием ферментов. Для гидролиза крахмала и получения различных про- 41 40 дуктов используют следующие виды ферментов: амилазы — а- и Р-амилазы, амилосубтилин, амилопектин, глюкоамилазу; гидролазы — мальтазу, инулазу, Р-фруктофуранозидазу и др.; изомеразы — глюкоизомераза. Амилолитические ферменты расщепляют, разжижают и оса-харивают крахмал и поскольку они действуют специфично, то получают гидролиза™ с заданным углеводным составом. Фермент ос-амилаза расщепляет а,-1,4-гликозидные связи преимущественно в середине макромолекул амилозы и амилопектина, образуя низкомолекулярные декстрины и немного мальтозы. р-амилаза гидролизует также сс-1,4-гликозидные связи крахмала, но отщепляет последовательно с нередуцирующих концов цепей по два остатка глюкозы — мальтозу. Этот фермент гидролизует амилозу почти полностью, амилопектин — на 50—55%, так как прекращает свое воздействие у ответвлений макромолекул со связью а-1,6-, оставляя нерасщепленными высокомолекулярные декстрины. Глкжоамилаза полностью гидролизует крахмал. Применяют ферменты проросших зерен злаковых культур и плесневых грибов или бактерий. С использованием ферментных препаратов вырабатывают патоку низко- и высокоосахаренную, декстрин-мальтозную и мальтозную. При получении низкоосахаренной патоки (28—34% редуцирующих веществ) крахмал подвергают ферментативному осахари-ванию при 55—65 °С. Через 3—4 ч инактивируют фермент, нагревая гидролизат до кипения. Из такой патоки получают малогигроскопичную карамель. Высокоосахаренную патоку вырабатывают при совмещенном кислотно-ферментативном гидролизе. Вначале крахмал гидро-лизуют соляной кислотой до содержания 42—50% редуцирующих веществ, затем в нейтрализованный и охлажденный до 55 °С гидролизат добавляют ферментный препарат и доводят содержание глюкозы до 41—43%. При этом способе уменьшается образование продуктов реверсии и разложения глюкозы. Декстрин-мальтозную патоку получают преимущественно из картофельного крахмала под действием ферментов солодовой 42 вытяжки. Эта патока представляет собой вязкую густую жидкость янтарно-желтого цвета, с солодовыми запахом и привкусом, содержащую редуцирующих веществ 55—60%. Ее выпускают с содержанием 79% сухих веществ или 93% (сухую). Из декстрин-мальтозной патоки готовят продукты для питания детей раннего возраста, например, ее добавляют в детские молочные смеси. Мальтозная патока вырабатывается обычно из кукурузной муки, также может применяться сорго, просо, сырой крахмал. Для получения ферментативной вытяжки используют солод. В солоде во время проращивания образуется в 30—40 раз больше амилолитических ферментов, чем в зерне ячменя. Полученный солод дробят (например, на вальцах) и получают из него водную вытяжку, заливая на 3—4 часа водой (при 20—25°); отношений воды к солоду 4:1. Кукурузную муку разваривают, при этом происходит клейсте-ризация крахмала и выделение его из клеток. Полученную массу — чатор охлаждают (под вакуумом, в заторном чане) до температуры около 65—70°, при которой уже не происходит разрушения ферментов, затем добавляют солодовую вытяжку и выдерживают при температуре около 65°, наиболее благоприятной для действия амилолитических ферментов а- и Р-амилазы. Под их влиянием происходит разжижение, а затем и осахаривание крахмала с образованием мальтозы. Конец гидролиза определяют по йодной пробе. Далее гидролизат нагревают до кипения для разрушения ферментов и фильтруют. Сироп очищают активированным углем, выпаривают до содержания сухих веществ около 45% , фильтруют и окончательно уваривают до получения патоки содержанием сухих веществ около К1 %. Патоку упаковывают в деревянные бочки емкостью до 300 кг. Мальтозная патока имеет вид густой, почти прозрачной жидкости светлокоричневого (в тонком слое) цвета; вкус ее сладкий с I о подовым привкусом, запах слабый солодовый, без постороннего запаха, плотность не менее 1,409 (при 20°). Содержание редуцирующих веществ по мальтозе в пересчете на сухие вещества — не менее 65%; золы — не более 1,3% (в пересчете на мальтозу); ки-I иотность (в миллилитрах 1 н. раствора ИаОН, идущего на нейтра-низацию 100 г мальтозной патоки) — не более 5,5 см3. , 43 Мальтозная патока состоит в основном из углеводов, главным образом из мальтозы. В ней содержатся также декстрины, не осаха-риваемые |3-амилазой, и небольшие количества глюкозы. Мальтозная патока — ценный в пищевом отношении, хорошо усвояемый продукт. Может быть использована непосредственно как столовый продукт, употребляется также в хлебопечении и для изготовления пряников, безалкогольных напитков и т. п. Мальц-экстракт представляет собой также патокообразный продукт, получаемый из солода. Из измельченного солода делают водяную вытяжку при повышенной, благоприятной для действия амилазы температуре. При этом крахмал солода осахаривается, и продукты гидролиза переходят в вытяжку. После очистки углем вытяжку уваривают до плотности 1,4 (при 20°). Мальц-экстракт — светлая густая жидкость с приятным солодовым запахом и вкусом. Влажность его — не более 25%. Он состоит в основном из углеводов, содержание мальтозы — не менее 60%. Мальц-экстракт — прекрасный диетический пищевой продукт, особенно ценный для выздоравливающих больных, а также для детей. В продажу выпускается обычно расфасованным в стеклянную посуду (бутылочки) небольшой емкости (100, 200, 500 г). Глюкозно-фруктозный сироп. Это группа новых продуктов, в состав которых наряду с глюкозой входит фруктоза, повышающая сладость. Превращение части глюкозы патоки во фруктозу осуществляется путем ее изомеризации при использовании иммобилизованного (закрепленного) фермента. Получаемый продукт по сладости и вязкости близок к инвертному сиропу, поскольку в своем составе он содержит 42—55% фруктозы. Входящие в него сахара (глюкоза и фруктоза) создают повышенное осмотическое давление. Его применяют при производстве, например, «Марсов», «Сникер-сов», безалкогольных напитков, фруктовых консервов. Высокофруктозные сиропы получают путем дальнейшей изомеризации глюкозы во фруктозу. Применяя иммобилизованные ферменты, доводят содержание фруктозы в сиропе до 95%, многократно пропуская сироп через колонки с иммобилизованными ферментами. 44 Факторы, сохраняющие качество патоки Транспортирование и хранение патоки. Поскольку патоку используют для промышленного производства, то ее заливают в вагоны-цистерны, контейнеры-цистерны, бочки стальные, бочки для пива алюминиевые, деревянные, фляги для молока. Патоку хранят в баках вместимостью до 2000 т, внутренняя поверхность которых покрыта пищевым лаком. При хранении недопустимо попадание в патоку влаги, так как в местах разжижения она легко забраживает. Высокая температура при хранении приводит к потемнению патоки и способствует развитию брожения.,. Патоку следует хранить при температуре около 10°С и относительной влажности воздуха до 70%. Гарантийный срок хранения патоки — 1 год со дня выработки. Глюкоза, фруктоза Виды глюкозы и ее свойства. В зависимости от качества взятого сырья (крахмала) и способа производства различают глюкоз-ный сахар (пищевую глюкозу), кристаллическую, техническую глюкозу, фруктозу. Глюкозный сахар наряду с глюкозой содержит некоторые продукты неполного гидролиза крахмала и реверсии глюкозы. Кристаллическая глюкоза состоит из почти чистой глюко-1м. Техническая глюкоза содержит много примесей и для пищевых 11елей непригодна. Гидратная глюкоза СбН^Об • Н2О кристаллизуется из воды в виде пластинок моноклинической системы, ос-формы. Ее удельный нес 1,5714, молекулярный вес 198. В водных растворах удельное нращение глюкозы +52,5°. По растворимости в воде и вязкости на-| |.|тенных растворов глюкоза значительно отличается от сахарозы и фруктозы (табл. 8). Растворимость глюкозы снижается при понижении температуры значительно сильнее, чем сахарозы: при температуре 80° она ш.ппе, а при 20° — ниже, чем сахарозы. Насыщенные растворы 45 глюкозы имеют большую вязкость при более высоких температурах (80°), а вязкость насыщенных растворов сахарозы при температуре 20° выше, чем при 80°. Таблица 8 Содержание некоторых Сахаров в насыщенном водном растворе при различной температуре  Вязкости растворов глюкозы, сахарозы и фруктозы одинаково невысокой концентрации (около 20%) при 40—60° сравнительно мало различаются, но при понижении температуры вязкость растворов сахарозы растет несколько больше, чем вязкость глюкозы. Глюкоза отличается почти столь же малой гигроскопичностью, что и сахароза, но меньшей сладостью. Так, если степень сладости сахарозы принять за 100, то степень сладости глюкозы можно выразить числом 72. Таким образом, в изделиях, содержащих больше Сахаров, сладость глюкозы воспринимается как близкая к сладости сахарозы. Сладость карамельной патоки с декстрозным эквивалентом 42 составляет около 55% от сладости сахарозы. Факторы, формирующие и сохраняющие качество глюкозы Сырье для получения глюкозы. Для производства глюкозы в качестве сырья используют картофельный и кукурузный крахмал. Схема производства глюкозы. При получении глюкозного сахара гидролиз крахмального молока с содержанием сухих веществ 46 32—-35% ведут при дозировке серной кислоты около 1,2—2%, а соляной — 0,3—0,4% (к весу безводного крахмала) под давлением 0,15—0,3 кПа с продолжительностью 15—45 минут. Конец процесса гидролиза определяется спиртовой пробой, позволяющей установить присутствие декстринов: несколько капель гидролизата смешивают со спиртом, если в гидролизате имеются высокомолекулярные декстрины, то образуется осадок. Готовый гидролизат должен содержать около 70% редуцирующих веществ (считая на сухое вещество). Далее следует нейтрализация гидролизата, механическая фильтрация и подваривание в вакуум-аппарате до содержания сухих веществ 55—57%. Затем сироп очищают активированным древесным углем. Сироп уваривают в вакуум-аппарате до содержания сухих веществ 75—80%. После охлаждения до 40—45° к сиропу добавляют в качестве затравки для ускорения кристаллизации около 1—-5% ранее полученного глюкозного сахара и ведут кристаллизацию при 28—30°, непрерывно помешивая сироп в течение 3—4 часов. Глюкоза кристаллизуется значительно медленнее, чем сахароза. На центрифугах кристаллы отделяют от межкристального раствора и промывают клерсом. Чистые кристаллы глюкозы сушат, удаляя свободную влагу, пропускают через магнитные сепараторы, просеивают на ситах и упаковывают. Техническую глюкозу изготавливают по той же схеме, но используют отходы (оттеки, промой), полученные при производстве кристаллической глюкозы. Сырьем для получения этой глюкозы служит чистый кукурузный крахмал с малым (не более 0,45%) количеством белковых веществ и других примесей. Для большего выхода глюкозы при гидролизе применяют менее концентрированное (содержание сухих веществ 22—23%) крахмальное молоко, увеличивают дозировку кислоты (0,5—0,65% НС1), повышают давление при гидролизе (до 0,25—0,35 кПа) и гидролиз ведут дольше. Далее технологические процессы идентичны производству пищевой гид-ратной глюкозы. Для получения рафинированной глюкозы ее дополнительно очищают путем перекристаллизации. 47 В зависимости от условий кристаллизации получают два вида глюкозы — ангидридную и гидратную. Если кристаллизация ведется при температуре не ниже 43°, оптимально при 57°, получается ангидридная глюкоза; ее температура плавления 145—147°. Если температура раствора при кристаллизации около 40°, получается моногидрат глюкозы (СбН^Об • НгО), содержащий около 9,5% кристаллизационной воды и имеющий температуру плавления 86—90°. Товарная кристаллическая глюкоза представляет собой гидратную глюкозу — моногидрат. Показатели качества глюкозы. Кристаллическая глюкоза отличается большой чистотой, состоит из мелких кристалликов, проходящих через сито с отверстиями диаметром 1,5 х 1,5 мм, и имеет вид белого порошка. Она должна растворяться в воде без осадка (20 г в 100 см3), раствор должен быть прозрачным, может лишь опалесцировать. Цветность раствора в единицах оптической плотности должна быть не более 0,1, а коэффициент светопропус-кания не менее 80%. Раствор имеет сладкий вкус, без постороннего привкуса и запаха и имеет удельное вращение [а] 20—52,5—53 градуса. Необходимо, чтобы содержание влаги в кристаллической глюкозе (гидратной) было не более 9%, а золы — не более 0,07%. В глюкозе не допускается присутствия свободных минеральных кислот, железа должно быть не более 0,003%. Применение глюкозы. Кристаллическая глюкоза — высококачественный пищевой продукт, обладающий прекрасной усвояемостью и хорошим чистым сладким вкусом. В большинстве кондитерских изделий глюкоза может быть успешно использована в различных дозировках, обычно в пределах 10-^ 40% к весу всего сахара. Шоколад с глюкозой имеет лучше выраженный вкус какао-продуктов и не так сильно вызывает жажду, как обычный шоколад. Кондитерские изделия (например, печенье) с глюкозой имеют диетическое значение. Глюкоза с успехом может применяться в кулинарии, хлебопечении, для изготовления фруктовых консервов, сгущенного молока, ликеро-водочных изделий и т. п. Глюкоза кристаллическая рафинированная используется в медицине как средство для восстановления сил, укрепления организма (преимущественно путем вливания ее растворов в вену). Техническая глюкоза благодаря восстанавливающим свойствам применяется в текстильном и кожевенном производстве, как восстановитель при крашении и т. д. Фруктоза. Сырьем для производства фруктозы может служить любой сахарный раствор с высоким содержанием фруктозы, но в основном производится на основе сахарозы или крахмального сахара — глюкозо-фруктозного сиропа. Технологический процесс получения фруктозы включает в себя следующие операции:
Конкретные технологические параметры производства фруктозы являются собственностью АО «Суомен Сокери». Упаковка, маркировка и хранение глюкозы. Кристаллическую глюкозу упаковывают в плотные мешки емкостью 50 и массой нетто 30 или 40 кг. На каждом мешке с глюкозой должен быть ярлык из плотной бумаги или из бумаги на тканевой или трикотажной основе с указанием: наименование организации, в систему которой нходит предприятие-изготовитель; товарный знак; наименование предприятия-изготовителя и его местонахождение; наименование продукции; номер партии; массу нетто; дату выработки; срок хранения, обозначение действующего стандарта. Кристаллическая гидратная глюкоза должна храниться в упакованном виде в чистых и проветриваемых складах. Мешки с глюкозой укладывают на деревянные стеллажи. В складах, в которых она хранится, относительная влажность воздуха не должна быть более 75%. Гарантийный срок хранения глюкозы составляет до 1 года со дня выработки. На пакетах при мелкой расфасовке обозначают наименование чавода-изготовителя, название продукта, номер стандарта, вес нетто; на мешках, кроме того, должны быть обозначены: номер партии, дата выпуска продукта, вес нетто. 49 Контроль качества крахмала и крахмалопродуктов в торговле Контроль качества крахмала и крахмалопродуктов в торговле обычно проводят по органолептическим показателям и, прежде всего, по внешнему осмотру тары. Если при внешнем осмотре упаковки товаровед-эксперт не обнаружил отклонений от требований действующего стандарта и маркировка соответствует данным, указанным в товарно-сопроводительной документации и качественном удостоверении, проводится выборочная экспертиза качества крахмала и крахмалопродуктов с помощью экспресс-методов. Если при этом товароведом-экспертом установлены признаки недоброкачественности или возникли подозрения в отношении качества осматриваемых продуктов, необходимо приостановить дальнейший осмотр данной партии товара, вызвать представителя государственной инспекции и отобрать в соответствии с правилами стандарта среднюю пробу и направить ее для лабораторного исследования в одну из арбитражных лабораторий. К наиболее распространенным дефектам крахмала и крахмалопродуктов, устанавливаемым с помощью органолептического исследования, относятся: наличие механических посторонних примесей и загрязнений; увлажнение крахмала, глюкозы, образование в них комков и жидких включений; наличие запаха и вкуса испорченного продукта с признаками брожения разных видов; наличие постороннего запаха и привкуса, например, запаха керосина, селедки, лука и т. п., вследствие хранения и транспортирования в условиях неблагоприятного товарного соседства или загрязнения продуктов посторонними примесями и т. п.; признаки порчи микробиологического происхождения (забраживание, заки-сание, плесневение и т. п.); присутствие насекомых-вредителей (огневок) и повреждений продуктов вредителями: насекомыми, грызунами и др. Если при приемке будет установлено, что крахмал или крах-малопродукты не удовлетворяют требованиям действующего стан- 50 дарта, то такая партия или часть ее, в которой обнаружены пороки, приемке не подлежит и должна быть возвращена поставщику. Экспертиза качества крахмала и крахмалопродуктов При проведении экспертизы качества крахмала и крахмалопродуктов могут возникать следующие цели исследования:
При проведении экспертизы качества с целью установления вида крахмала или крахмалопродуктов эксперт должен определить для себя круг решаемых при этом задач и методов, которыми он располагает. Рассмотрим круг задач, которые может решить эксперт при данной цели. Определение вида крахмала (вида исходного сырья, из которого он получен) и крахмалопродуктов устанавливают по ряду показателей. Картофельный крахмал имеет следующие отличия от других:
Кукурузный крахмал имеет следующие характерные отличия: 1. Массовая доля влаги колеблется от 11 до 13%. 51 2. При микроскопировании зерна крахмала, выделенные из роговидной части эндосперма кукурузы, — многогранные, из мучнистой — круглые. При этом зерна представляют собой пирамиды, поэтому в центре зерна видна точка, от которой отходят лучи-грани этой пирамиды. Для рисового крахмала характерны следующие показатели: 1, Массовая доля влаги колеблется от 11 до 13%. 2. Зерна рисового крахмала при микроскопировании имеют многогранную форму очень маленьких размеров — от 3 до 8 мкм. У пшеничного крахмала имеются следующие особенности:
или округлую форму. Саго искусственное от натурального отличается по следующим показателям:
кукурузного крахмала. 3. Наличие крапин (темных включений) при разрушении обо лочки. Поскольку все виды модифицированных крахмалов и патоки не поступают в розничную продажу, то их идентификационные признаки приводить не будем. После того, как определили вид крахмала или крахмалопро-дукта, возможно устанавливать и его сорт. Проведение экспертизы качества с целью установления сорта картофельного крахмала возможно осуществить по следующим показателям:
3. Кислотность для сорта экстра составляет не более 6,0, высшего сорта — 10, а первого сорта — 14 мл 0,1 н. раствора ЫаОН на 100 г продукта. Сорт кукурузного крахмала можно установить по следующим показателям: 1. Количество крапин на 1 дм2 поверхности крахмала, видных невооруженным глазом (не более 300 — для высшего и 500 — для первого сорта).
Показатели качества картофельного и кукурузного крахмала могут быть определены как методами, указанными в стандартах, так и более совершенными с использованием автоматических анализаторов. Наиболее сложной экспертизой является ее проведение с целью определения фальсификации крахмала. При этом могут быть следующие виды его фальсификации: Качественная фальсификация крахмала, наиболее широко применяемая при его производстве, включает: введение чужеродных добавок; пересортица. В качественный крахмал могут вводить пшеничную муку-крупчатку или высшего сорта. Данная фальсификация легко распознается при микроскопировании, а также с добавлением воды. Если в такой крахмал добавляют холодную воду, то вместо осаждения крахмальных зерен на дно в воде формируется киейковина, дающая тесто. Фальсификация крахмала мелом, содой или гипсом строительным легко распознается при добавлении к крахмалу холодной ВОДЫ и любой кислоты (лимонной, уксусной, соляной, серной). Вычел ение углекислого газа сразу же укажет на подобную фальсифи- Вместо высшего сорта продают крахмал первого сорта и, что чаще бывает, когда крахмал второго сорта, предназначенный только 53 для технических целей, направляется в розничную торговлю. Его сразу же можно отличить по серому цвету, и при заливании холодной водой вода приобретает серый оттенок, а при заваривании горячей студнеобразная масса становится темно-серого цвета. Количественная фальсификация крахмала (недовес) — это обман потребителя за счет значительных отклонений параметров товара (массы), превышающих предельно допустимые нормы отклонений. Например, вес нетто упаковки крахмала или саго искусственного занижен и т.д. Выявить такую фальсификацию достаточно просто, измерив предварительно массу поверенными измерительными мерами веса. Информационная фальсификация крахмала — это обман потребителя с помощью неточной или искаженной информации о товаре. Этот вид фальсификации осуществляется путем искажения информации в товарно-сопроводительных документах, маркировке и рекламе. При фальсификации информации о крахмале довольно часто искажаются или указываются неточно следующие данные:
К информационной фальсификации относится также подделка сертификата качества, таможенных документов, штрихового кода и др. Выявляется такая фальсификация проведением специальной экспертизы, которая позволяет выявить:
Проведение экспертизы с целью установления срока хранения данного товара практически невозможно, поскольку до настоящего времени такие исследования в широком масштабе не проводились и до сих пор не выявлена зависимость того или иного показателя от длительности хранения крахмала. 54 При проведении экспертизы с целью контроля технологических процессов производства того или иного вида крахмала можно обнаружить их проявления в виде тех или иных производственных дефектов. 55 |