Исследование физических закономерностей технологии приготовления мармелада

Размещено на http://www.allbest.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции

Реферат

По дисциплине: Физика

На тему: Исследование физических закономерностей технологии приготовления мармелада

Студентки 1 курса 2 группы

Федотовой Татьяны Ивановны

Преподаватель:

Боголюбова Ирина Анатольевна

Ставрополь 2015г.

Введение

К кондитерским изделиям относят пищевые продукты с большим содержанием сахара. Они обладают высокой пищевой ценностью, хорошей усвояемостью, приятным ароматом и вкусом. Эти изделия характеризуются привлекательным внешним видом. Указанные свойства присущи кондитерским изделиям благодаря применению для их производства многих разнообразных видов высококачественного пищевого сырья, которое в процессе переработки подвергают различным механическим и термическим способам обработки. кондитерский мармеладный пищевой хранение

При выработке широкого ассортимента продукции применяют совершенно разные, значительно различающиеся между собой технологические процессы. Например, технология карамели совершенно не похожа на технологию печенья и пирожных, а технология халвы или мармелада, различные между собой, не имеют ничего общего с технологией шоколада. Это обстоятельство значительно усложняет изучение технологии кондитерского производства, при котором надо усвоить основы таких процессов, как механическое перемешивание, нагревание и охлаждение, выпаривание и кристаллизация, студнеобразование и т.п.

1. Пути развития кондитерской промышленности

Кондитерские изделия известны человеку с незапамятных времён. Основным сырьём для их изготовления в те давние времена был мёд. В нашей стране уже в 16в. существовал кондитерский пряничный промысел.

Большое влияние на ускорение производства кондитерских изделий оказало возникновение в начале 19в. в нашей стране промышленного производства сахара из свеклы. Однако производство было кустарным и осуществлялось в небольших «кондитерских», в которых готовили леденцы, конфеты, пирожные, шоколадный напиток и т.п.

Фабричное изготовление кондитерских изделий стало развиваться, начиная с 60-х годов прошлого века. До Октябрьской революции производство кондитерских изделий концентрировалось только в крупных городах Петербурге, Москве, Харькове, Одессе.

Большинство предприятий принадлежало иностранным фирмам. После революции крупные предприятия были национализированы, а после гражданской войны восстановлены и реконструированы. В крупных городах была проведена специализация кондитерских фабрик, Многие процессы были механизированы.

В период Великой Отечественной войны значительная часть предприятий кондитерской промышленности была разрушена. Выработка кондитерских изделии в 1945г. составила всего 27% выработки 1940г. После войны восстановление разрушенных предприятий шло параллельно с их реконструкцией. Одновременно в промышленности внедрилось прогрессивное оборудование и поточно-механизированные линии. Было построено много новых, оснащенных передовой техникой кондитерских фабрик в Хабаровске, Караганде, Челябинске, Свердловске, Тбилиси, Ереване, Таллинне и других городах. Были построены и пущены в эксплуатацию крупнейшие специализированные фабрики по производству шоколада «Россия» в Куйбышеве и «Украина» в Сумской области. Это строительство и введение в эксплуатацию большого количества кондитерских фабрик на востоке и юге страны позволило в значительной степени сократить дорогостоящие перевозки кондитерских изделий и приблизить их производство к местам потребления.

Строительство новых фабрик шло параллельно с большой реконструкцией действующих. На предприятиях устанавливали созданные к этому времени механизированные поточные линии для производства карамели, конфет, шоколадных масс, мармелада, пастилы печенья, пряников, пирожных типа «Эклер» и др. Эти линии создавались совместными усилиями ученых, конструкторов и производственников. На прогресс в кондитерском производстве большое влияние оказало создание

Всесоюзного научно-исследовательского института кондитерской промышленности (ВНИИКП). В этот период на основе достижений науки и инженерной мысли претерпела значительные изменения технология производства многих видов кондитерских изделий. Был разработан и внедрен ряд прогрессивных поточных процессов: приготовление карамельного сиропа, непрерывный замес сахарного теста, непрерывный процесс сбивания пастильных масс под избыточным давлением и др.

Таким образом, основные процессы изготовления кондитерских изделий были изменены на базе самой передовой техники и технологии.

Для контроля производства были разработаны новые более быстрые и точные методы анализа. Вместо классических химических методов нашли широкое применение новые методы на основе измерения различных физических характеристик: рефрактометрия, поляриметрия, фотоэлектрокалориметрия и т.п.

Все это позволило быстрыми темпами увеличить выработку кондитерских изделий, значительно повысить производительность труда, улучшить ассортимент и резко повысить качество.

2. Пищевая ценность кондитерских изделий

Пищевая ценность продукта -- это комплекс веществ, определяющих их биологическую и энергетическую ценность. Пищевая ценность продукта характеризуется их доброкачественностью (безвредностью), усвояемостью, массовой долей питательных и биологически активных веществ, а также их соотношением, органолептической и физиологической ценностью.

Доброкачественность пищевых продуктов характеризуется органолептическими и химическими показателями (цвет, вкус, запах, консистенция, внешний вид, химический состав), отсутствием токсинов (ядов), болезнетворных микробов, яиц глистов, вредных соединений, семян ядовитых растений и посторонних примесей.

Энергетическая ценность-- это количество энергии, которое образуется при биологическом окислении содержащихся в продуктах жиров, углеводов и белков и используется для физиологических функций организма. Энергия, выделяемая при окислении в организме 1 г. жира равна 9 ккал (37,7 кДж), при окислении 1г. усвояемых углеводов--3,75 ккал (15,7 кДж), при окислении 1г. белка--4 ккал (16,7 кДж), при окислении 1г. этилового спирта--7 ккал (29,3 кДж).

Входящие в рацион продукты должны содержать в достаточном количестве вещества, необходимые для получения энергии, обмена веществ, построения тканей человеческого организма. В зависимости от характера выполняемой работы человеку необходимо в сутки 12570-18855 кДж. Согласно теории сбалансированного питания, разработанной академиком АМН СССР А.А. Покровским, энергетическая ценность продуктов должна соответствовать естественному обмену веществ.

Важно равновесие между энергетическими затратами организма и энергией, поступающей в него в виде пищи.

Важный показатель пищевой ценности продукта--содержание питательных веществ и их соотношение.

Оптимальное соотношение между белками, жирами и углеводами в пищевых продуктах для взрослых и детей старшего возраста 1:1:4, для детей младшего возраста 1:1:3.

Однако питательность пищевых продуктов определяется не только их энергетической ценностью, но и биологической полноценностью, т.е. сбалансированным содержанием незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, витаминов, минеральных веществ, и полифенольных соединений.

Усвояемость пищевых продуктов выражается коэффициентом усвояемости, показывающим, какая часть продукта в целом используется организмом. Усвояемость зависит от внешнего вида, консистенции, вкуса и аромата продукта, количества и качества пищевых веществ, содержащихся в нем, а также от возраста, самочувствия, организма человека и других факторов. При смешанном питании усвояемость белков принята равной 84,5%, жира-94%, углеводов- 95,6%.

Влияние органолептических свойств на пищевую ценность продуктов обусловлено воздействием на органы чувств человека, возбуждением или подавлением секреторно-моторной деятельности пищеварительного аппарата, зависит от сложившихся традиций, навыков и вкусов.

Внешний вид, консистенция, запах, вкус, состав, степень свежести обусловливают органолептическую ценность пищевых продуктов.

Повышают аппетит и лучше усваиваются оптимальные по внешнему виду пищевых продуктов: обычно свежие и мало хранившиеся фрукты, диетические яйца, живая рыба, хлебобулочные изделия из высококачественного сырья, т.к. в них больше биологически активных веществ.

Вкус и аромат пищевых продуктов имеют такое большое значение, что в некоторых случаях для их достижения применяют способы обработки, обусловливающие даже некоторое снижение усвояемости белковых веществ.

Хуже усваиваются продукты, имеющие тусклую окраску, неправильную форму, неровную поверхность и излишне мягкую или грубую консистенцию, содержащие меньше биологически активных веществ, с низкой пищевой ценностью. Продукты с дефектами внешнего вида и консистенции зачастую содержат вещества, вредные для организма человека.

Под физиологической ценностью продукта подразумевают влияние содержащихся в нём веществ на нервную, сердечно-сосудистую, пищеварительную и другие системы, а также на сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям. Действует возбуждающе на нервную и сердечно-сосудистую системы. Усиливают выделение пищеварительных соков экстрактивные вещества. Повышают устойчивость организма человека к заболеваниям. Препятствует отложению жира в организме, подавляет гнилостные процессы в кишечнике молочная кислота, т.е. пищевая ценность зависит от химического состава, технологии, условий хранения

3. Процессы, происходящие при хранении

Хранить мармелад необходимо при температуре не выше 20°С и относительной влажности воздуха 75--80%. Правильно приготов-ленный мармелад может сохраняться не менее 2 месяцев. При на-рушении технологического режима производства или неправильно составленной рецептуре мармелад в процессе хранения может на-мокнуть или засахариться. Намокание мармелада может произой-ти вследствие потери пектиновым студнем способности удерживать влагу. В результате этого происходит выделение жидкой фазы (на-сыщенного раствора сахаров). Это явление носит название синерезиса. Слабая способность пектина удерживать жидкую фазу может быть обусловлена плохим качеством яблочного пюре, а также ос-лаблением пектина при варке или сушке вследствие высокой кис-лотности пюре. Следует отметить, что в результате применения лактата натрия явление синерезиса в мармеладе почти не наблюдается.

Количество инвертного сахара, содержащегося в мармеладе, также имеет большое влияние на сохранность мармелада. При по-вышенном количестве инвертного сахара поверхность мармелада увлажняется, что может привести даже к полному растворению корочки. Такое же явление может возникнуть при высокой относи-тельной влажности воздуха помещения, где хранится мармелад. При недостатке инвертного сахара, а также при низкой относитель-ной влажности окружающего воздуха происходит кристаллизация сахарозы, вследствие чего образуется толстая грубокристаллическая корочка.

4. Физико-химические методы исследования

По требованию ГОСТ 6442-89 мармелад по физико-химическим показателям должен проверяться на процентное содержание влаги, массовой доли редуцирующих веществ, общей кислотности. Определение влаги и сухих веществ проводят по ГОСТ 5900-73. Сущность метода заключается в определении процентного содержания сухих веществ в изделии по коэффициенту преломления его раствора.

Подготовка к анализу:

1. Настраиваем рефрактометр, устанавливаем границу полей против показателя преломления 1,333 при 20°С, которой соответствует 0% сухих веществ.

2. Во взвешенную вместе с крышкой и стеклянной палочкой бюксу помещают навеску продукта массой 5-10г, приливают воду в количестве примерно равном величине навески. Навеску растворяют в открытой бюксе на водяной бане при температуре 60-70°С, после чего его охлаждают и рефрактометрируют.

Обработка результатов:

содержание сухих веществ (х1) в процентах в исследуемом изделии вычисляют по формуле:

где а -- отсчёт по шкале рефрактометра;

-- масса раствора навески, г;

-- масса навески, г.

Расчёт влажности по формуле:

где -- содержание сухих веществ, %,

-- влажность, %.

Определение проводим феррицианидным методом по ГОСТ 5903-83.

Метод основан на восстановлении избыточного феррицианида стандартным раствором глюкозы в присутствии раствора метиленового голубого до полного обесцвечивания. Настоящий метод применяют при определении массовой доли редуцирующих веществ в карамельном и помадном сиропах, желейном и фруктовом мармеладе.

Редуцирующими веществами или сахаром до инверсии называется сумма всех сахаров (глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза), восстанавливающих щелочной раствор меди или других поливалентных металлов. Количество редуцирующих веществ выражается в инвертном сахаре. Общим сахаром или сахаром после инверсии называется сумма всех сахаров, полученных в результате инверсии исследуемого раствора, содержащего редуцирующие вещества и сахарозу, и восстанавливающих щелочной раствор меди или других поливалентных металлов.

Проведение анализа:

1. Массу навески () измельчённого изделия взвешивают из такого расчёта, чтобы количество редуцирующих веществ в ней не превышало 0,016г

2. Навеску взвешивают.

3. В коническую колбу вместимостью 100 см вносят пипетками 25 см³ щелочного раствора феррицианида, 10 см³ дистиллированной воды, вносят в колбу навеску вместе с бумажкой и нагревают до кипячения в течение 3-4 мин. И далее прибавляют три капли раствора метиленового голубого и, не прерывая кипячение, приливают из бюретки по каплям стандартный раствор глюкозы до исчезновения синей окраски.

Определение количества глазури. Простой способ определения процентного содержания шоколадной глазури заключается в следующем. Взвешивают несколько десятков конфет, предназначенных для глазирования, пропускают через глазировочную машину, отметив эту порцию каким-либо условным знаком, например, сделав разрыв в потоке идущих по полотну корпусов; заглазированную порцию снимают с конвейера в месте съема глазированных конфет и взвешивают

Методы определения кислотности и щелочности.

Метод основан на нейтрализации кислоты, содержащейся в навеске, гидроокисью натрия (гидроокись калия) в присутствии фенолфталеина до появления розовой окраски.

Метод применяется для изделий и полуфабрикатов, цвет и окраска которых не мешают наблюдению за изменением цвета индикатора при титровании.

Оценка физико-химических показателей мармеладных изделий.

Массовая доля влаги определялась по ГОСТ 5900-89. В результате выявились следующие данные по содержанию массовой доли влаги в:

Мармеладе «Десертный» 22,15 %

Мармеладе «Сюрприз» 22 %

Мармеладе «Карнавал» 21,8 %

Мармеладе «Шоколадный» 21,6 %

Мармеладе «Садовый аромат» 20,8 %

Расчёты приводятся в приложении.

Определение редуцирующих веществ проводилось по ГОСТ 5903-89. В результате исследований выявились следующие данные:

«Десертный» 9,44 %

«Сюрприз» 9,44 %

«Карнавал» 10 %

«Шоколадный» 10,1 %

«Садовый аромат» 13,8 %

Расчёты приводятся в приложении.

Определение кислотности по ГОСТ 5898-87. В результате исследований выявлены следующие данные:

«Десертный» 13,4°

«Сюрприз» 13°

«Карнавал» 8°

«Шоколадный» 7,8°

«Садовый аромат» 10°

Заключение

Потребительские свойства кондитерских изделий известны человеку с давних времён. В далёком прошлом для приготовления кондитерских изделий на Руси применяли только мёд. Уже в 17 веке на царском столе были фрукты и ягоды в сахаре, желейные массы. В настоящее время ассортимент мармеладных изделий разнообразен.

Мармеладные изделия синтезирует разнообразные полезные человеческому организму вещества. Среди них такие ценные, как углеводы, эфирные масла, витамины, аминокислоты, минеральные вещества. Химический состав мармелада обусловлен энергетическими свойствами, главное из которых утоление голода, так, как мармелад обладает высокой энергетической ценностью (1200-2300ккал); пектин способен выводить из организма человека соли тяжёлых металлов, связывая значительное количество вредных соединений, а также продукты ионизации. Физико-химические показатели мармелада во многом определяют качество, поэтому стандартом определены нормы содержания влаги, кислотности и редуцирующих веществ. Если показатели не соответствуют нормам стандарта, это значительно влияет на сохраняемость и качество продукции.

Размещено на Allbest.ru