Физико-химические показатели качества сахара-песка

ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ

ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Лабораторный практикум

Самара

Самарский государственный технический университет

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ.

УДК 664.7

Введение в технологию продуктов питания:лабораторный практикум / Л.П. Кривова, П.А. Чалдаев.– Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2014. – 129с.

Описаны методы оценки качества различных продуктов питания и сырья (сахар, патока, пищевые масла и жиры, пшеничная мука, солод, сахаристые и мучные кондитерские изделия) по органолептическим и физико-химическим показателям в соответствии с требованиями стандартов.

Лабораторный практикум предназначен для студентов, обучающихся по направлению 260100-62 «Продукты питания из растительного сырья».

УДК 664.7

Рецензент:

ВВЕДЕНИЕ

«Введение в технологию продуктов питания» является одной из первых специальных дисциплин, которую изучают студенты, обучающиеся по направлению 260100-62 «Продукты питания из растительного сырья».

Методические указания к лабораторным занятиям для студентов составлены с учетом часов, отведенных учебным планом на лабораторные занятия. Программой предусмотрено выполнение лабораторных занятий по основным разделам курса для закрепления теоретических знаний. В ходе выполнения лабораторных работ студенты получают навыки работы в химической лаборатории, знакомятся с методами анализа качества пищевого сырья и готовой продукции.

Допуск студентов к занятиям проводится по теоретической части изучаемой тематики курса. Каждая работа имеет задание, требования по оформлению, контрольные вопросы. Качество выполнения занятий контролируется путем устных или письменных опросов.

Лабораторная работа № 1

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА САХАРА-ПЕСКА

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Сахар – это пищевой продукт, состоящий на 99,9% из сахарозы с небольшим количеством редуцирующих сахаров (глюкозы и фруктозы), а также примесями минеральных веществ [3].

Характерным признаком сахара является также самая низкая влажность (0,1 %) по сравнению с другими пищевыми продуктами. Такое низкое содержание воды характерно только для выварочной поваренной соли сорта Экстра.

Сахар делится на три вида: сахар-песок, сахарная пудра и сахар-рафинад, который подразделяется на подвиды: прессованный колотый и быстрорастворимый, сахар-рафинад в мелкой фасовке [1].

Сахарозу используют как пищевой продукт (сахар) непосредственно или в составе кондитерских изделий, а в высоких концентрациях – как консервант. Сахароза служит также субстратом в промышленных ферментационных процессах получения этанола, бутанола, глицерина, лимонной и левулиновой кислот. Она широко применяется также для производства лекарственных препаратов [2].

Сахароза имеет приятный сладкий вкус. Она быстро и легко усваивается организмом человека, являясь источником энергии, а также основой для образования жира, гликогена, белково-углеводных соединений. Энергетическая ценность 1 г сахарозы равна 15 кДж. Благодаря сладкому вкусу сахароза возбуждающе действует на центральную нервную систему, способствует обострению зрения и слуха. Однако избыток сахара в рационе питания оказывает неблагоприятное действие на организм. Физиологическая норма потребления сахара – 100 г в сутки (36 кг в год), но ее следует дифференцировать в зависимости от возраста и образа жизни [3].

Сахароза – невосстанавливающий дисахарид, широко распространенное резервное вещество растений, образующееся в процессе фотосинтеза и запасаемое в листьях, стеблях, корнях, цветах или плодах. При нагревании сухой сахарозы до температуры 160-170°С происходит ее дегидратация – карамелизация. При этом образуется сложная смесь ангидридов горького вкуса, коричнево-бурой окраски, которые называются карамеланом. Сахароза не восстанавливает реактив Фелинга, к щелочам довольно устойчива, но, будучи кетофуранозидом, чрезвычайно легко (в ~ 500 раз быстрее трегалозы или мальтозы) расщепляется (гидролизуется) кислотами на D-глюкозу и D-фруктозу. Гидролиз сахарозы сопровождается изменением знака удельного вращения раствора и потому называется инверсией. Аналогичный гидролиз протекает под действием a-глюкозидазы (мальтазы) или b-фруктофуранозидазы (инвертазы). Сахароза легко сбраживается дрожжами. Будучи слабой кислотой, сахароза образует комплексы (сахараты) с гидроксидами щелочных и щелоче-земельных металлов, которые регенерируют сахарозу при действии СО₂ [3].

Сахарозу получают в промышленных масштабах из сока сахарного тростника (Saccharumofficinarum) или сахарной свеклы (Betavulgaris). Эти два вида растений обеспечивают около 90% мировой продукции сахарозы (в соотношении около 2:1), которая превышает 50 млн. т/год. Химический синтез сахарозы весьма сложен и экономического значения не имеет.

Сахароза оптически активный сахар, она вращает плоскость поляризации вправо. Это свойство используется для количественного определения сахарозы поляриметрическим методом [6].

Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза:

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Поэтому соединение взаимодействует с гидроксидом меди (II) аналогично глицерину и глюкозе. При добавлении раствора сахарозы к осадку гидроксида меди (II) он растворяется; жидкость окрашивается в синий цвет. В отличие от глюкозы, сахароза не восстанавливает гидроксид меди (II) до оксида меди (I) [2].

Согласно ГОСТ 21-94 [5] по физико-химическим показателям сахар-песок и сахар-рафинад должны удовлетворять требованиям, представленным в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Физико-химические показатели качества сахара-песка

и сахара-рафинада (ГОСТ 21-94)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Цель работы: ознакомиться с методами оценки качества сахара.

Реактивы, оборудование, материалы:

25%-ный раствор сахара

стеклянная палочка

дистиллированная вода

электрическая плитка

ступка с пестиком

коническая колба вместимостью 200, 300 см³

сахариметр

технические весы

металлические бюксы

сушильный шкаф

CuSO₄х5H₂O

натрий тартрат

безводный карбонат натрия

активный уголь (норит, карборафин)

мерная колба вместимостью 100 см³

мерный цилиндр вместимостью 100 см³

пипетка вместимостью 50 см³

5 М раствора уксусной кислоты

1/30 М раствора йода

0,5%-ного раствора крахмала

1/30 М раствором тиосульфата натрия

фарфоровый тигель диаметром около 50 мм и высотой 40 мм

муфельная печь

подковообразный магнит

Оценку качества сахара проводят по органолептическим и физико-химическим параметрам.