АНАЛИЗ КРАХМАЛА

Цель работы:

• Определить качество крахмала по основным показателям и составить технологическую схему его производства.

Задание

Определить качество поступившего крахмала.

Составить технологическую схему и операторную модель получения сырого картофельного и кукурузного крахмала.

Общие положения:

природа и свойства крахмала

Крахмал – сложный углевод, образующийся в растениях и откладываемый ими в качестве запасного питательного вещества. Химическая формула (С₆Н₁₀O₅)n. Он хорошо переваривается и усваивается организмом человека. Благодаря разнообразию своих свойств, способности к их изменениям крахмал применяют в разных пищевых производствах (кондитерском, хлебопекарном, колбасном и др.), в кулинарии, для выработки крахмалопродуктов, в непищевых отраслях (парфюмерной, текстильной и других)

К крахмалопродуктам относятся саго, модифицированные крахмалы, патока, глюкоза. Саго это крупа в виде высушенных округлых комочков оклейстеризованного крахмала. Его применяют для приготовления супов, запеканок, начинок, каш. Модифицированные крахмалы предназначены для определенных производств. Модификация позволяет получать крахмалы жидко кипящие, набухающие, экструзионные и др. Например, набухающие крахмалы при контакте с водой поглощают ее значительно больше, чем обычный. Применяют их в производстве пудингов, сухих смесей кексов, производстве сбивных кондитерских изделий, мясных полуфабрикатов (как связующие вещества и стабилизаторы влажности). Патока – продукт неполного кислотного или ферментативного гидролиза крахмала. Это густая, вязкая, бесцветная или с желтоватым оттенком жидкость сладковатого вкуса. Используется только для промышленной переработки как антикристаллизатор сахарозы, повышает вязкость сиропов, задерживает черствеиие и высыхание хлеба и пряников, уменьшает сладость. Патоку также используют при приготовлении карамели, халвы, варенья, ликеров.

Крахмал можно изготовить, используя различное растительное сырье. При этом технология производства немного различна. Ниже рассмотрена технология производства картофельного крахмала.

От грязи и посторонних включений картофель отмывают, потом подают на измельчение. Чем сильнее он будет измельчен, тем полнее будет выход крахмала из клеток, но при этом важно не повредить сами зерна крахмала. Сначала картофель двухкратно измельчают. Качество измельчения также зависит от состояния картофеля (свежий картофель измельчается лучше, чем мороженый или вялый).

После измельчения клубней, обеспечивающего раскрытия большей части клеток, получают смесь, состоящую из крахмала, почти полностью разрушенных клеточных оболочек, некоторого количества не разрушенных клеток и картофельного сока. Эту смесь называют картофельной кашкой. Крахмал, оставшийся в неразорванных клетках, теряется с побочным продуктом производства – картофельной мезгой. Этот крахмал принято называть связанным, а выделенный из клубней картофеля – свободным. Степень измельчения картофеля оценивают коэффициентом измельчения, который характеризует полноту разрушения клеток и количество извлечения крахмала. Его определяют отношением свободного крахмала в кашке к общему содержанию крахмала в картофеле. При нормальной работе он не должен быть меньше 90%. Для повышения качества крахмала, его белизны и предупреждения развития микроорганизмов в картофельную кашку добавляют диоксид серы или сернистую кислоту.

Для выделения песка из крахмальной суспензии и отделения мезги с картофельным соком используют гидроциклоны. Принцип их действия основан на возникающей при вращении центробежной силе. В результате обработки получают суспензию крахмала концентрацией 37-40%. Ее называют сырым картофельным крахмалом.

Для высушивания крахмала наиболее часто используют непрерывно действующие пневматические сушилки разной конструкции. В основу их работы положен принцип сушки разрыхленного крахмала в движущемся потоке горячего воздуха. Выход готового крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами.

Крахмал выпускается в двух видах – сухом и сыром. В зависимости от качества (цвета, наличия вкраплении, постороннего запаха) сырой крахмал подразделяют на три сорта – первый, второй и третий. Сырой крахмал – скоропортящийся продукт и длительному хранению не подлежит. Для консервации можно использовать диоксид серы 0, 05%-й концентрации.

Сухой крахмал фасуют в мешки и мелкую упаковку. Картофельный крахмал упаковывают в двойные тканевые или бумажные мешки, а также мешки с полиэтиленовыми вкладышами массой не более 50 кг. По качеству крахмал, в соответствии с требованиями ГОСТ 7699-78 " Крахмал картофельный", подразделяют на следующие сорта: " Экстра", высший, первый и второй. Влажность крахмала должна быть 17-20%, содержание золы – 0, 3-1, 0%, кислотность – 6-20° в зависимости от сорта. Содержание сернистого ангидрида не более, чем 0, 005%.

Важный показатель, характеризующий чистоту и белизну крахмала, – количество крапин на 1 дм² при рассмотрении невооруженным глазом. Для крахмала " Экстра" – 80, для высшего сорта – 280, для первого сорта – 700, для второго – не нормируется. Крахмал второго сорта предназначен только для технических целей и промышленной переработки. Гарантийный срок хранения крахмала 2 года со дня выработки при относительной влажности воздуха не более 75%.

На производство крахмал поступает партиями. Партией считается такое количество крахмала, которое изготовлено предприятием в одну смену, имеет один сорт, одно наименование; фасуется в одинаковую упаковку, составляет не более одного железнодорожного вагона.

Каждая партия должна сопровождаться документом, удостоверяющим ее качество. Проверке состояния упаковки и правильности маркировки подвергают каждую десятую единицу транспортной тары.

Показателями качества крахмала являются цвет, запах и хруст при кулинарной обработке. Цвет крахмала зависит главным образом от степени его очистки при производстве и загрязненности при транспортировании и хранении. Картофельный крахмал высших сортов должен иметь кристаллический блеск (люстр), степень выраженности которого зависит от размера крахмальных зерен и их целостности. Зерна лопнувшие, мелкие, плохо промытые и влажные имеют матовую поверхность. Чем крупнее зерна картофельного крахмала, тем более выражен блеск. Сушка при высокой температуре может вызвать растрескивание крахмальных зерен и, как следствие, – уменьшение блеска. Плохая очистка крахмала, длительное соприкосновение с клеточным соком при производстве, загрязнение при транспортировании и хранении вызывают потемнение крахмала.

Оборудование, сырьё и реактивы, лабораторная посуда и материалы

Фарфоровые чашки; мерные колбы на 200, 250 см^З; химические стаканы 100, 500 см^З; пластинки из бесцветного стекла размером 13× 18 и 10× 15 см; бюксы; 0, 1 М гидроксид натрия (NaOH); 1%-й раствор фенолфталеина; дистиллированная вода.

 

Порядок выполнения работы 4

4.1. Органолептические показатели качества

4.1.1. Определение внешнего вида, цвета и запаха крахмала

Для определения внешнего вида и цвета часть средней пробы крахмала помещают на пластинку из бесцветного стекла, размером 13× 18 см. Поверхность крахмала накрывают второй пластинкой из такого же стекла размером 10× 15 см. Прижимая пальцем верхнюю пластинку к нижней, добиваются образования гладкой поверхности пробы крахмала и определяют внешний вид и цвет при рассеянном ярком дневном свете.

Цвет может быть оценен как белый с кристаллическим блеском, Крахмал всех видов, за исключением картофельного, не имеет запаха. Свежий картофельный крахмал имеет запах, напоминающий запах свежих огурцов (все остальные запахи расцениваются как посторонние).

Посторонние запахи легко воспринимаются крахмалом из окружающей среды вследствие высокой адсорбционной способности крахмальных зерен. Затхлый и плесневелый запахи являются следствием хранения крахмала в неблагоприятных условиях. Крахмал с посторонним затхлым и плесневелым запахом в продажу не допускается. Для определения запаха около 20 г крахмала (приблизительно, без взвешивания) насыпают в чистый стаканчик или фарфоровую чашечку и заливают теплой водой (около 500 см^З). Через 5 мин воду сливают и определяют запах.

4.1.2. Определение наличия хруста

В стеклянный стакан помещают (с погрешностью не более ±0, 01 г) навеску крахмала массой 12 г и приливают 40 см^З холодной питьевой воды. Полученную суспензию тщательно перемешивают. 160 см^З воды нагревают до кипения. В кипящую воду при непрерывном перемешивании вливают крахмальную суспензию. Полученный крахмальный клейстер доводят до кипения в течение 1 мин, охлаждают до комнатной температуры и проводят кулинарную пробу на определение наличия хруста при разжевывании. Крахмал, предназначенный для пищевых целей, не должен давать хруста при кулинарной пробе.

 

4.2. Физико-химические показатели

4.2.1. Определение влажности крахмала

Определение массовой доли влаги проводят согласно методу, приведенному в работе «Анализ муки» п. 2. 1.