Определение вязкости растворов стабилизаторов.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Приготовить водные растворы стабилизаторов (концентрация растворов - по указанию преподавателя). Раствор стабилизатора залить в трубку вискозиметр Гепплера, ввести туда шарик, удалить пузырьки воздуха. Далее освободить запорный винт на штативе, перевернуть вискозиметр верхней частью вниз, и шар переместить в верхнюю часть трубки. Вискозиметр снова установить в нормальное положение и наблюдать за движением шарика. В момент соприкосновения нижнего края шарика с верхней кольцевой отметкой включить секундомер, а в момент соприкосновения с нижней кольцевой отметкой - выключить. Отметить время прохождения шарика между этими отметками. Перевернув вискозиметр, измерение повторить. Провести несколько измерений и рассчитать среднее значение.

Абсолютную вязкость вычислить по формуле [6.1]:

h = k (r_м- r) t,

[6.1]

где h - вязкость исследуемого раствора, спз;

k - константа шарика, м²/с²;

r_м- плотность материала при 20 °С, из которого изготовлен шарик;

r - плотность испытуемого раствора при температуре измерения 20 °С;

t - время прохождения шарика между верхней и нижней отметками, с.

2. Определение пенообразующей способности стабилизаторов. Приготовить водные растворы стабилизаторов различной концентрации (вид стабилизатора и концентрации задаются преподавателем). Довести температуру растворов до 20 °С и определить пенообразующие свойства растворов различной концентрации по приведенной ниже методике.

Для определения пенообразующих свойств используют миксер. 100 см³ раствора заданной концентрации с температурой 20 °С заливают в цилиндр миксерара и взбивают в течение 10 минут. Смесь после взбивания выливают в мерный цилиндр, измеряя при этом объем образовавшейся пены.

Пенообразующие свойства стабилизатора характеризуют взбитостью, устойчивостью пены и объемом пены, неразрушаемой в течение 1 ч.

Взбитость (в %) определяется отношением объема полученной пены к первоначальному объему жидкости. Устойчивость пены определяется по времени исчезновения половины объема полученной пены.

Результаты определения и расчетов представить в виде таблицы 6.1.

Таблица 6.1. Результаты анализов

№ образца	Концентрация раствора, %	Объем полученной пены, см³	Взбитость, %	Устойчивость пены, мин	Объем пены, неразрушаемой в течение 1 ч

3. Определение гелеобразующей способности стабилизаторов.

В мерных колбах вместимостью 100 см³ приготовить растворы агар-агара, желатина и карагенана до полного растворения. Затем перелить в керамическую посуду и поставить в холодильник. Засечь время застывания стабилизаторов. После полного застывания стабилизаторов визуально оценить качество геля: прозрачность, ломкость, гладкость поверхности.

Определение эмульгирующей способности эмульгаторов.

В стакан вместимостью 150 – 200 см³ влить 100 см³ дистиллированной воды и добавить 20 см³ растительного масла, затем внести эмульгатор (лецитин), тщательно перемешать и наблюдать образование эмульсии. Эмульсия должна быть устойчивой.

Содержание отчета, форма и правила оформления отчета о выполненной работе

Отчет по лабораторной работе оформляется в тетради и содержит: название, цель работы; описание методов определения качественных показателей стабилизаторов; результаты собственных исследований; выводы по работе.

Контрольные вопросы и защита работы

1. Классификация пищевых добавок на основе их технологических функций.

2. Вещества изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов.

3. Загустители и гелеобразователи. Какие вещества к ним относятся. Влияние загустителей и гелеобразователей на консистенцию продукта.

4. Какие загустители и гелеобразователи применяют в промышленности? Охарактеризуйте их.

5. Пищевые эмульгаторы. Механизм действия эмульгаторов.

6. Пищевые эмульгаторы. Основные группы пищевых эмульгаторов.

7. Сущность метода определения вязкости растворов стабилизаторов.

8. Сущность метода определенияпенообразующей способности стабилизаторов.

9. Сущность метода определениягелеобразующей способности стабилизаторов.

10. Сущность метода определенияжелеобразующей способности стабилизаторов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРАСИТЕЛЕЙ И АРОМАТИЗАТОРОВ

Цель работы: познакомиться с различными видами натуральных и синтетических пищевых красителей и ароматизаторов; изучить влияние доз и комбинаций пищевых красителей и ароматизаторов на органолептические показатели молочных продуктов; исследовать влияние различных технологических факторов на изменение свойств красителей и ароматизаторов.

Теоретические положения

Красители добавляются к пищевым продуктам с целью: восстановления природной окраски, утраченной в процессе производства или хранения; повышения интенсивности природной окраски; окрашивания бесцветных продуктов для придания им привлекательного вида и цветового разнообразия, например, безалкогольных напитков, мороженого, кондитерских изделий. В качестве пищевых красителей применяют как природные, так и синтетические вещества.

Из природных красителей, придающих красную, оранжевую или желтую окраску, чаще всего используются каротиноиды. Их можно получать из природного сырья или синтезировать в промышленности. Природными желтыми красителями являются также куркума и витамин В₂ в форме рибофлавина или натриевой соли рибофлавина. Красный цвет плодов, цветов и листьев часто обусловлен присутствием в них антоцианов. В пищевом производстве используются содержащие антоцианы экстракты из кожицы винограда или черной смородины. Из свеклы извлекается красный краситель, основную часть которого составляет бетанин.

Кармин (Е120) – красящее вещество красновато-пурпурного цвета. Точный цвет красителя Е120 зависит от кислотности среды: в кислой среде, где pH=3, кармин будет окрашивать в оранжевый; в нейтральной среде, при pH=5, 5 в красный цвет, а при pH=7 краситель Е120 будет пурпурным. Кармины представляют собой комплексные соли карминовой кислоты с ионами металлов. Карминовую кислоту получают из насекомых (пигмент тела самок щитовки, или ее яиц).

В качестве природного зеленого красителя используется также хлорофилл, присутствующий во всех фотосинтезирующих растениях.

Природные красители, даже химически модифицированные, чувствительны к воздействию кислот и щелочей, кислорода воздуха, температуры, подвержены микробиологической порче. Так, например, антоцианы меняют цвет в зависимости от рН среды: они имеют красную окраску в сильнокислых растворах, пурпурную в слабокислых и бесцветны в щелочных.

Синтетические красители (таблица 7.1) обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с натуральными, поскольку они менее чувствительны к условиям технологической переработки и хранения, и дают яркие, легко воспринимаемые цвета.

Таблица 7.1 – Характеристика основных синтетических красителей

Ин-декс	Наименование красителя	Содержание основного красителя, %, не менее	Цвет водного раствора	Растворимость в воде, г/л	ДСП, мг/кг веса тела
Е102	Тартразин		желтый		7, 5
Е104	Желтый хинолиновый		лимонно-желтый		10, 0
Е110	Желтый «Солнечный закат» FCF		оранжевый		2, 5
Е122	Кармуазин (Азорубин)		малиновый		4, 0
Е124	Понсо 4R (Пунцовый 4R)		красный		4, 0
Е131	Синий патентованный V		голубой		не установлен
Е132	Индигокармин (Индиготин)		синий		5, 0
Е133	Синий блестящий FCF		голубой		12, 5
Е151	Черный блестящий PN (Бриллиантовый черный)		фиолетовый		1, 0

Синтетические пищевые красители – это органические соединения, хорошо растворимые в воде. Многие из них образуют нерастворимые комплексы (лаки) с ионами металлов и в такой форме в качестве пигментов используются для окрашивания порошкообразных продуктов, драже, таблеток, жевательной резинки.

В качестве пищевых красящих веществ применяются также некоторые минеральные пигменты и металлы. Синтетические красители применяются как индивидуально, так и в смеси друг с другом (таблица 7.2).

Таблица 7.2. – Состав некоторых смесевых красителей

Цвет водного раствора	Содержание сухого красителя в смеси, %
	Е102	Е110	Е122	Е124	Е131	Е132	Е133	Е151
Клюквенный	-	-			-	-	-	-
Карминово-красный		-		-	-	-	-	-
Персиковый	-		-		-	-	-	-
Светло-коричневый		-		-	-	-		-
Кофейный				-	-		-	-
Коричневый	31, 4	12, 6	-	43, 8	4, 4	-	-	7, 8
Желтый		-	-		-	-	-	-
Лимонный		-	-	-	-	-		-
Яичный			-	-	-	-	-	-
Зеленый		-	-	-	-	-		-
Желто-зеленый		-	-	-	-		-	-
Травянисто-зеленый		-	-	-	-		-	-
Морская волна		-	-	-	-	-		-
Оливковый		13, 6	-	-	-	36, 4	-	-
Фиолетовый	-	-		-	-		-	-
Виноградный	-	-		-	-		-	-
Сиреневый	-	-		-	-		-	-

Индивидуальные синтетические пищевые красители содержат, как правило, 80 – 85 % основного красителя. Смеси красителей используются для получения цветов и оттенков, которые нельзя приготовить с помощью индивидуальных красителей. Выбор и дозировка красителей для конкретного пищевого производства зависят от желаемого цвета и требуемой интенсивности окраски, а также от физико-химических свойств готового продукта. Рекомендуемые дозы внесения красителей приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3. – Рекомендуемые дозировки пищевых красителей

Продукт	Доза красителя, г/т готовой продукции
	Желтые и оранжевые	Синие и красные
Безалкогольные и алкогольные напитки	15-30	10-15
Кондитерские изделия	20-50	15-25
Мороженое	15-50	5-15
Молочные изделия	20-40	10-25
Колбасные изделия	-	5-20
Сыры	5-20	-
Пюре, джемы и т.п.	30-50	10-30

Применительно к конкретной рецептуре эти дозировки могут быть уточнены в соответствии со вкусом и требованиями потребителя, но максимальное содержание красителей в продукте не должно превышать норм, установленных Госсанэпиднадзором России.

Синтетические пищевые красители выпускаются в виде порошков или гранул, но в этом случае их применяют только при производстве сухих полуфабрикатов (сухие напитки, смеси для кексов и т.п.). В остальных пищевых продуктах синтетические красители рекомендуется использовать, предварительно растворив в небольшом количестве воды или окрашиваемого продукта. Раствор красителя вводят, как правило, перед последней операцией перемешивания. Пищевые синтетические красители термостабильны, поэтому окрашенный продукт можно подвергать всем необходимым технологическим операциям, в т.ч. пастеризации, стерилизации, охлаждению и замораживанию.

Вкусоароматические добавки (ароматизаторы) и эфирные масла добавляются к пищевым продуктам с целью:

· стабилизации вкуса и аромата пищевых продуктов;

· восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе переработки и/или хранения (в частности, в пастеризованных продуктах, сиропах и т.д.);

· усиления натуральных вкуса и аромата продуктов;

· придания вкусового разнообразия однотипным продуктам (например, тортам, леденцовой карамели и т.п.);

· придания вкуса и аромата безвкусным продуктам (мороженое, жевательная резинка, прохладительные напитки, соевые продукты).

В формировании вкуса и аромата каждого продукта принимает участие большое количество гармонирующих друг с другом ароматических соединений. В хлебе обнаружено свыше 200 ароматобразующих веществ, в чае – свыше 300, в кофе – около 500, в винах – около 400, в яблоках – около 200, в цитрусовых – свыше 300 и т.д. Одно или несколько соединений определяют основной аромат, а остальные – его нюансы.

Так, в винограде было найдено более 300 ароматобразующих веществ, однако специфический аромат винограда V.Vinifora сорта Мускат зависит лишь от 17 химических соединений. Известно, что основной аромат лимона задает цитраль, малины – n-гидроксифенил-3бутанон, яблок – этил-2-метилбутират, чеснока – аллилдисульфид, ванили – 4-окси-3-метоксибензальдегид (ванилин).

Пищевой ароматизатор – это 30-50, а иногда и более 100, согласованных между собой индивидуальных компонентов. Этими компонентами могут быть как натуральные или идентичные натуральным, так и искусственные ароматические вещества.

Натуральные ароматизаторы извлекаются физическими способами (экстракцией, дистилляцией) из исходных материалов растительного или животного происхождения.

Идентичный натуральному означает “такой же, как и природный”. Эти ароматизаторы получают в лаборатории, но по своему химическому строению они соответствуют природным.

Искусственные ароматизаторы содержат, по меньшей мере, одно искусственное вещество, которого в природе не существует. Они отличаются высокой стабильностью, интенсивностью и дешевизной.

Ароматизаторы выпускаются в виде жидкостей и порошков.

Качество и стойкость ароматизатора в большей степени определяется растворителем, который почти всегда входит в его состав. Ароматизаторы чаще всего растворяют в пищевом спирте (этаноле), пропиленгликоле или триацетине.

Эфирные масла представляют собой многокомпонентные смеси летучих органических соединений (терпеновых, сесквитериеновых, ароматических, алициклических и алифатических), вырабатываемые в особых клетках различных растений и обуславливающие их запах. Часто в этой смеси преобладает один или несколько основных компонентов. Например, в розовом масле обнаружено более 200 компонентов, однако 50 % массы масла составляет 2-фенилэтанол и 35 % - цитронеллол; в мятном масле более 100 компонентов, основными из которых (90 % массы) являются ментол, ментилацетат и цинеол; анисовое масло на 90 % состоит из анетола, а лемонграссовое содержит 75-80 % цитраля.

Эфиромасличная флора насчитывает около 3000 видов растений, из них в нашей стране произрастает около 1000, однако промышленное значение имеют всего 150-200 видов. Эфирные масла в свободном состоянии или в виде гликозидов содержатся в листьях, стеблях, цветках, корнях, семенах, коре и древесине. Концентрация эфирных масел в растениях колеблется в широких пределах. Так, в цветах розы – 0, 07-0, 1 % эфирных масел, а в почках гвоздики – 20-22 %. Наибольшее количество эфирных масел накапливается в большинстве растений в период цветения и созревания семян.

Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или окрашенные (желтые, зеленые, бурые) жидкости с плотностью, как правило, меньше единицы. Они оптически активны, в большинстве не растворимы в воде, хорошо растворяются в малополярных органических растворителях, под действием света и кислорода воздуха быстро окисляются, изменяя цвет и запах.

Выбор ароматизатора для конкретного пищевого продукта определяется физико-химическими свойствами и технологией производства продукта. Если ароматизатор с чистыми, сильными верхними нотами, вероятнее всего, пригоден для безалкогольного напитка, то, например, для пряников лучше выбрать более стойкий, с сильными основными нотами, проверив предварительно его термостойкость и совместимость с компонентами теста. В полной мере оценить влияние ароматизатора на органолептические показатели изделия можно только по результатам дегустации готового продукта.

Аппаратура, оборудование и материалы:

Аппаратура и оборудование – фотокалориметр или спектрофотометр; весы аналитические; водяная баня.

Реактивы и материалы – обезжиренное молоко; молочная сыворотка натуральные и синтетические порошкообразные пищевые красители, дистиллированная вода, мятное, кориандровое, анисовое, розовое и др. эфирные масла, ванилин, экстракты специй, пищевые ароматические эссенции, 1н раствора НCl, 10% раствора NаОН.

Порядок выполнения работы

1. Определение интенсивности цвета нескольких образцов красителей. Определение производят путем сравнения цвета красителя или какого-либо пищевого продукта с цветом растворов некоторых окрашенных соединений, например бихромата калия, сернокислого кобальта и других с использованием спектрофотометра или фотокалориметра.

В настоящей работе для ознакомления с методикой определения интенсивности цвета использованы свекольный сок или гомогенизированное свекольное пюре и раствор сернокислого кобальта (СоSO₄х7Н₂О).

Навеску сернокислого кобальта (СоSO₄х7Н₂О) массой (20 ± 0, 001) г переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³и растворяют в дистиллированной воде до полного растворения соли, доводя до метки. Полученный раствор принимают на стандарт.

Навеску сока (1 ± 0, 001) г или гомогенизированного свекольного пюре (2 ± 0, 001) г переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, наливают 10 см³концентрированной соляной кислоты и доводят дистиллированной водой до метки. Оставляют на 10 - 12 часов для экстракции пигментов красной свеклы. Далее содержимое колбы фильтруют и определяют оптическую плотность водного раствора пигментов красной свеклы и стандартного раствора кобальтовой соли при длине волны 535 нм на спектрофотометре или на фотокалориметре.

Концентрацию красящих веществ рассчитывают по формуле [7.1]:

г/кг

[7.1]

где: 22 - масса красящих веществ, соответствующая по окраске 1 дм³стандартного раствора, г/кг;

D₁- оптическая плотность раствора пигментов;

D₂- оптическая плотность стандартного раствора кобальтовой соли;

А- масса сока (пюре) для анализа, мг; 250 - масса раствора пигментов, г.

Сделать выводы об интенсивности цвета различных образцов сока или гомогенизированного свекольного пюре.

2. Определение технологических характеристик красителей.

В подготовленное молочное сырье вносят натуральные и синтетические красители в различных дозах по заданию преподавателя, перемешивают и проводят органолептическую оценку. Ориентировочные дозы внесения синтетических красителей: желтые и оранжевые – 15 – 30 мг/кг, синие и красные – 10 – 15 мг/кг продукта.

Для получения цветов и оттенков, которые нельзя приготовить с помощью отдельных красителей, используют смеси синтетических красителей в соответствии с рекомендациями таблица 7.2.

Органолептическую оценку образцов проводят с использованием метода экспертных оценок по 11 бальной шкале [-5; 5]. Результаты органолептической оценки оформляют в виде таблицы.

На основании результатов оценки органолептических показателей выбираются оптимальные для данного вида молочного сырья пищевые красители и дозы их внесения.

Ориентировочные дозы внесения жидких ароматизаторов – 0, 5-1, 5г/кг, эфирных масел – 0, 01-0, 5 г/кг, порошкообразных ароматизаторов – 2-20 г/кг продукта.

В подготовленное молочное сырье вносят различные виды ароматизаторов, варьируя их дозировку.

Проводят органолептическую оценку полученных образцов с использованием методов экспертных оценок. Результаты оформляют в виде таблицы 7.4, 7.5.

По данным экспертных оценок выбирают оптимальные для данного вида молочного сырья комбинации и дозы пищевых красителей и ароматизаторов.

3. Исследование влияния технологических факторов (рН среды и температуры) на изменение интенсивности окраски и аромата продуктов, выработанных с использованием натуральных и синтетических красителей и ароматизаторов.

Для определения влияния рН на органолептические показатели используют образцы молочного сырья с натуральными или синтетическими красителями и ароматизаторами. В этих образцах по заданию преподавателя устанавливают определенные значения рН путем внесения 1н раствора НCl или 10% раствора NаОН. В процессе регулирования рН и в течение 5-10 мин после установления заданного значения наблюдают за изменением интесивности окраски и аромата образцов. Результаты наблюдений оформляют в виде таблицы 7.6.

Для определения влияния температуры на органолептические показатели образцы с пищевыми красителями и ароматизаторами нагревают в интервале температур 20-90°С и фиксируют изменение окраски и аромата через каждые 10°С. Результаты наблюдений оформляют в виде таблицы 7.7.

По результатам наблюдений делают вывод о влиянии рН среды и температуры на органолептику, выработанных с использованием красителей и ароматизаторов.

Таблица 7.4. - Результаты органолептической оценки образцов молочного сырья с пищевыми красителями

№ обра-зца	Вид молочного сырья	Наименование красителя	Доза внесения красителя	Количество баллов оценок экспертов
					Ср.

Таблица 7.5. – Результаты органолептической оценки образцов молочного сырья с добавлением пищевых красителей и ароматизаторов

№ обра-зца	Вид молочного сырья	Наименова-ние красителя	Наименова-ние арома-тизатора	Доза внесения ароматизатора	Количество баллов оценок экспертов
						Ср

Таблица 7.6. – Влияние рН среды на органолептические показатели образцов с пищевыми красителями и ароматизаторами

№ обра-зца	Вид молочного сырья	Наименова-ние и доза красителя	Наименование и доза ароматизатора	Органолептические показатели (цвет, аромат) при
				РН исх	РН=	РН=

Таблица 7.7. – Влияние температуры на органолептические показатели образцов с пищевыми красителями и ароматизаторами

№ обра-зца	Вид молочного сырья	Наименова-ние и доза красителя	Наименование и доза ароматизатора	Органолептические показатели (цвет, аромат) при t, °С
					…

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒