Лабораторная работа. Приготовление и определение показателей качества печенья сахарного, обогащенного белком

Данная работа включает два этапа:

  • - получение белкового концентрата.
  • - приготовление печенья, обогащенного полученным белковым концентратом.

Этап 1. Получение белковых концентратов из сырья различного происхождения

В настоящее время можно считать общепринятым, что мировое производство продуктов питания недостаточно для удовлетворения биологических потребностей населения нашей планеты, и, прежде всего, в белках и калориях. Современное состояние мировой продоволь ственной проблемы характеризуется, однако, не только недостаточным по объему производством продовольствия, но также чрезвычайно неравномерным распределением производства и потребления пиши между различными районами мира, странами и группами населения. Более 60 % человечества питается неудовлетворительно, не получая, в частности, достаточного количества белка.

Для придания продуктам повышенной пищевой ценности предлагается обогащение их белковыми концентратами, полученными как из растительного, так и из животного сырья.

Цель первого этапа работы: получить белковые концентраты из сырья различного происхождения.

Получение казеина молока

Казеин (лат, caseus - сыр) - сложный белок, образующийся из предшественника казеина - казеиногена при створаживании молока под действием протеолитических ферментов. Является основным белком молока, содержание в коровьем молоке в период лактации 2,8-3,5 % по массе (сывороточных белков 0,5 %), в молоке женщины в период лактации - в два раза меньше.

Присутствует в молоке в несвободном виде - в виде казеината кальция. Составляет основную массу творога. Применяется в производстве красок, клеев, пластмасс, искусственных пищевых продуктов. По структуре относится к фосфопротеидам (содержит фосфатную группу), выполняет запасающую функцию в молоке млекопитающих. Состав казеина молока, по Комайлю и Миллону (%): С - 55,24, Н -8,26, N - 16,70, а по Читтендену и Пейнтеру: С - 53,30, Н - 7,07, N -15,91, S - 0,82, Р-0,87.

Казеин принадлежит к группе белков, называемых фосфопротеидами. Растворимость казеина в различных растворах - важный фактор, определяющий его промышленное получение. Казеин растворим в разбавленных растворах щелочей и в сильных кислотах, однако нерастворим в разбавленных кислотах, где он выпадает в осадок.

Ход работы

Осаждение казеина раствором неорганической кислоты: к 100 см3 молока (обезжиренного или сепарированного) медленно (в течение 30-35 мин) при осторожном перемешивании добавляют каплями 1 II раствор соляной кислоты (~ 4 % от объема молока) до прекращения осаждения казеина, после добавления кислоты суспензию оставляют в покое на 5-10 мин для осаждения казеина. Казеин отфильтровывают через хлопчатобумажную ткань и отжимают, осадок промывают небольшим количеством воды. Полученную сыворотку дополнительно фильтруют через складчатый бумажный фильтр, осадок промывают водой и оба осадка (с ткани и бумажного фильтра) соединяют. К полученной сыворотке добавляют по каплям раствор соляной кислоты и наблюдают, имеет ли место дополнительное осаждение казеина, если казеин продолжает выпадать в осадок, то сыворотку дополнительно фильтруют через бумажный фильтр. Осадки с фильтров соединяют и промывают небольшим количеством кипяченой питьевой воды. Затем сушат до остаточной влажности 8-10%.

Осаждение казеина органической кислотой: к 100 см3 молока (обезжиренного или сепарированного) медленно (в течение 30-35 мин) при осторожном перемешивании добавляют каплями раствор уксусной кислоты (4 %) до прекращения осаждения казеина, после добавления кислоты суспензию оставляют в покое на 5-10 мин для осаждения казеина. Казеин отфильтровывают через хлопчатобумажную ткань и отжимают, осадок промывают небольшим количеством воды. Полученную сыворотку дополнительно фильтруют через складчатый бумажный фильтр, осадок промывают водой и оба осадка (с ткани и бумажного фильтра) соединяют. К полученной сыворотке добавляют по каплям раствор уксусной кислоты и наблюдают, имеет ли место дополнительное осаждение казеина, если казеин продолжает выпадать в осадок, то сыворотку дополнительно фильтруют через бумажный фильтр. Осадки с фильтров соединяют, промывают небольшим количеством питьевой кипяченой воды и сушат до остаточной влажности 8-10 %.

Выделение белка из пшеничных отрубей

Ход работы

Пшеничные отруби 10 г помещают в колбу с обратным холодильником и заливают 100 см3 раствора NaOH (pH 10,5), содержащего 0,5 % тиосульфата натрия. Суспензию выдерживают при перемешивании в течение 1 ч при температуре 55 °С. Экстракт отфильтровывают от шрота отрубей через бязь. Затем экстракт сепарируют для отделения крахмало-белкового продукта 15 мин при 3000 об/мин. Получепный осветленный экстракт подкисляют 10 % раствором НС1 до pH ~ 4,2. Суспензию белка выдерживают 35 мин для формирования осадка и подвергают центрифугированию в течение 15 мин при 5000 об/мин. Выпавший осадок нейтрализуют 5 % раствором NaOH до pH ~ 6,5 и промывают водой.

Полученные белковые концентраты сушат до влажности 8-10 % и используют для приготовления печенья.

Определения содержания белка в исследуемом препарате биуретовым методом

Ход работы

100 мг полученного белкового концентрата растворить в 10 см3 1 % раствора щелочи, если полученный раствор мутный его фильтруют через двойной складчатый бумажный фильтр. К 1 см’ полученного раствора добавляют 4 см3 биуретового реактива. Пробирку оставляют в темном месте на 30 минут. Затем измеряют оптическую плотность каждой пробы на фотоколориметре (ФЭК) против контрольного раствора в кювете толщиной 1 см, длина волны 540-560 нм (светофильтр зеленый). По калибровочному графику определяют концентрацию белка в растворе. Пересчитывают содержание белка с учетом влажности полученного препарата.

Построение калибровочного графика. Для определения содержания белка в растворе необходимо построить калибровочный график. Для этого готовят ряд растворов исследуемого белка с известными концентрациями. В серию пробирок вливают 0,10; 0,25; 0,50; 0,75 мл 1 % раствора белка, приготовленного на растворе щелочи (1 %), и содержащего от 1 до 10 мг белка, доводят объем раствора 1 % раствором щелочи до 1 см3, перемешивают. В каждую пробирку добавляют по 4 см’ биуретового реактива. Пробирки оставляют в темном месте на 30 минут. Затем измеряют оптическую плотность каждой пробы на фотоколориметре (ФЭК) против контрольного раствора в кювете толщиной 1 см, длина волны 540-560 нм (светофильтр зеленый). Контрольный раствор готовят следующим образом: к 1 см3 1 % раствора щелочи добавляют 4 см3 биуретового реактива. По полученным данным строят калибровочный график, откладывая на оси ординат значения оптической плотности (экстинкцию), на оси абсцисс - известные концентрации белка.

Задание по теме:

  • 1. Используя белоксодержащее сырье получить концентраты белка для последующего использования их в составе печенья.
  • 2. Определить выход белковых концентратов и содержание белка в них.

Этап 2. Приготовление и определение показателей качества печенья сахарного, обогащенного белком

Цель второго этапа работы: получить продукт функционального назначения, обогащенный белком. Определить, как влияет белковая добавка на показатели качества печенья.

Печенье - это высококалорийный продукт разнообразной формы, низкой влажности, изготовленной из муки, сахара, жира, яиц, молочных продуктов, ароматизирующих веществ и химических разрыхлителях.

В зависимости от рецептуры и технологии различают сахарное, затяжное, сдобное печенье (согласно требованиям ГОСТ 2490) и овсяное печенье (согласно требованиям ГОСТ 10-061-95).

Сахарное печенье характеризуется значительной разрыхленно-стыо, рассыпчатостью и набухаемостью. Оно имеет на лицевой поверхности рельефный рисунок, что обеспечивается пластичностью теста. Затяжное печенье характеризуется слоистостью, хрупкостью и меньше чем сахарное набухаемостью, содержит меньше, чем сахарное печенье сахара и жира. На поверхности простой в виде наколов рисунок. Затяжное тесто имеет выраженную упругость.

Различные свойства печенья обусловлены не только рецептурой, но и различным технологическим режимом приготовления теста (влажностью, температурой, продолжительностью и интенсивностью замеса). При замесе сахарного теста ограничивают набухание белков муки путем использования большого количества сахара и жира, сравнительно небольшого количества воды, низкой влажности теста, низкой температуры и непродолжительного замеса. Это приводит к тому, что клейковинный каркас почти не образуется, а тесто приобретает выраженную пластичность.

При замесе затяжного печенья создаются условия для более полного набухания белков муки (более высокая влажность, температура, продолжительность замеса и меньше сахара и жира в сравнении с сахарным печеньем). Это способствует формированию клейковины, а тесто приобретает выраженную упругость.

Для производства сахарного печенья рекомендуется использовать пшеничную муку высшего и первого сортов с содержанием клейковины 28-36 % и слабой или средней по качеству. Требования к качеству печенья оговорены ГОСТ 24901-89. По органолептическим показателям печенье должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 11.

Влажность по каждому наименованию печенья должна быть в соответствии с рецептурой с учетом предельных отклонений, предусмотренных рецептурами.

Массовая доля общего сахара в пересчете на сухое вещество (по сахарозе) по каждому наименованию печенья должна соответствовать ее расчетному значению по рецептурам с предельным отклонением ± 2 °/о.

Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество по каждому наименованию печенья должна соответствовать ее расчетному значению по рецептурам с определенным отклонением в % (для печенья сахарного и затяжного ± 1,3 %).

Размеры сахарного и затяжного печенья должны быть:

  • - для квадратного печенья, мм - 65 х 65 х 7,5;
  • - для прямоугольного печенья, мм - 90 х 65 х 7,5;
  • - для круглого печенья, мм - диаметр 70, толщина 7,5.

Таблица 11- Органолептические показатели качества печенья

(извлечение из ГОСТ 24901-89)____________________________

Наименование показателей

Характеристика

Форма

Правильная, соответствующая данному наименованию печенья, без вмятин, края печенья должны быть ровными или фигурными. Допускаются изделия с односторонним надрывом (след от разлома двух изделий, слипшихся ребрами во время выпечки) не более двух штук в упаковочной единице и не более 3 % к массе в весовом печенье, а также изделия с незначительной деформацией, не более 4 % к массе.

Изделия надломанные - нс более 1 штуки в упаковочной единице массой до 400 г, не более 2 штук в упаковочной единице массой более 400 г и не более 5 % к массе в весовом печенье. Печенье, содержащее более 5 % надломленных, относят к лому.

Поверхность

Гладкая с четким рисунком на лицевой стороне, не подгорелое, без вкраплений и крошек. Допускаются изделия с небольшими вздутиями, нечетким рисунком и слегка шероховатой поверхностью не более одной штуки в фасованном печенье и не более 5 % к массе в весовом.

Цвет

Свойственный данному наименованию печенья, различных оттенков, равномерный. Допускается более темная окраска выступающих частей рельефного рисунка и краев печенья, а также нижней стороны печенья и темноокрашенные следы от сетки печей.

Вкус и запах

Свойственный данному наименованию печенья, без постороннего запаха и привкуса.

Вид в изломе

Пропеченное печенье с равномерной пористостью, без пустот и следов непромеса.

По физико-химическим показателям печенье должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 12.

Таблица 12 - Физико-химические показатели печенья по ГОСТ 24901-89

Показатели

Норма для печенья сахарного из пшеничной муки

в/с

1 с

Влажность, %

3,0-8,5

3,0-9,0

4,5-7,5

Массовая доля общего сахара в пересчете на сухое вещество (по сахарозе), %, не более

27,0

27,0

27,0

Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, %, не более

7,0-26,0

8,0-30,0

  • 4,0-
  • 11,0

Щелочность, град, не более

2.0

2,0

2,0

Массовая доля золы нерастворимой в растворе с массовой долей соляной кислоты 10 %, не более

0,1

0,1

0,1

Намокаемость, %, не менее

150,0

150,0

150,0

Примечание:

  • 1. Намокаемость печенья, изготовленного с применением ПАВ -не менее 110 %.
  • 2. Намокаемость затяжного печенья с массовой долей жира более 15 % и сахара до 5 % - не менее 110 %.
  • 3. Норма массовой доли сахара и жира, приведенная в таблице рассчитана по рецептуре.

Ход работы

Расчет необходимого количества сырья. Рассчитать рецептуру на загрузку сырья на основании унифицированной рецептуры на печенье сахарное «Сахарное», необходимую для изготовления 300 г печенья. Рецептура печенья «Сахарное» показана в таблице 13.

Сахарное печенье из пшеничной муки первого сорта. Имеет квадратную или прямоугольную форму. Выпускается весовым и в расфасовке. В 1 кг содержится не менее 70 штук. Влажность 5,0±1,5 %.

Рассчитать количество воды (М„, кг), необходимой для замеса теста, по формуле

М,.„ ? 100

  • —--Мс,
  • 100 - wm

где Мсв - масса сухих веществ, рассчитанного на замес, кг;

W,„ - влажность теста, %;

Мс - масса сырья на замес (без воды), кг.

Влажность теста для сахарного печенья из муки высшего и первого сортов принимается 16,5-18,5 %.

Таблица 13 - Рецептура печенья «Сахарное»

Наименование сырья

Массовая доля сухих веществ, %

Массовая доля на г/кг готовой продукции

Контрольный образец

Образец, обогащенный белком

Мука пшеничная 1 сорт

85,50

663,88

663,88

Крахмал

87,00

49,13

49,13

Сахарная пудра

99,85

215,76

215,76

Инвертный сироп

70,00

29,87

29,87

Маргарин

84,00

109,54

109,54

Молоко сгущенное

74,00

16,60

16,60

Меланж

27,00

23,24

23,24

Соль

96.50

4,91

4,91

Сода

50,00

4,91

4,91

Аммоний

-

0,66

0,66

Эссенция

-

1,99

1,99

Белковая добавка

88-90

1 -5 % к массе муки

Итого

-

1120,49

Выход

95,00

1000,00

Приготовление теста и выпечка изделия. Для оценки влияния белковой добавки на характеристики изделия готовят ряд образцов:

  • 1 - контрольный образец, не содержащий белковой добавки, готовится по классической технологии;
  • 2 - опытный образец с дополнительным внесением белковой добавки в концентрации 1 % к массе муки;
  • 3 - опытный образец с дополнительным внесением белковой добавки в концентрации 3 % к массе муки;
  • 4 - опытный образец с дополнительным внесением белковой добавки в концентрации 5 % к массе муки.

С помощью миксера или венчика готовится эмульсия из всего сырья, предусмотренного рецептурой, кроме муки и крахмала. Сырье загружается в следующей последовательности: вода, сахар-песок, маргарин, яйцо или меланж, инвертный сироп, раствор соды, раствор соли, раствор углекислого аммония, эссенция. Разрыхлители и соль предварительно растворяют в небольшом количестве воды, взятого из общего количество воды на замес теста. Белковую добавку вносят взамен части муки в количестве 1-5 % к массе муки. Белковую добавку в необходимом количестве тщательно растирают в ступке и суспендируют в растворе соды. Маргарин предварительно расплавляется на водяной бане. Эмульсию взбивают до получения однородной массы в течение 5-10 минут, желательно при температуре 25-30 °С (можно на водяной бане). В эмульсию вносят муку и крахмал и осуществляют замес теста. Продолжительность замеса 5-7 мин, температура готового теста 25-27 °С. По окончании замеса тесто взвешивают и переносят на стол или на разделочную доску. Скалкой тссто раскатывают в пласт толщиной 3-4 мм и формуют при помощи ручных штампов или ножа. На поверхность наносят рисунок с помощью ребра ножа или плоскостью вилки в виде полосок или сетки. Тестовые заготовки укладываются на смазанные растительным маслом металлические листы и выпекают в течение 4-5 минут при температуре 250-280 °С.

После выпечки печенье охлаждают в течение 10-15 минут, взвешивают и определяют выход. Также оценивают следующие основные показатели качества готового изделия.

Органолептические показатели качества печенья. Полученное печенье оценивают по органолептическим показателям. Необходимо определить форму, вкус и запах, цвет, поверхность и вид в изломе. Полученные характеристики сравнить с характеристиками, изложенными в таблице 13, и занести в таблицу 14.

Определение физико-химических показателей качества печенья

Ход работы

Определение массовой доли влаги в печенье. Массовая доля влаги определяется ускоренным методом высушивания. В две заранее высушенные и взвешенные на технических весах бюксы помещают заранее измельченную навеску массой 5 г с точностью до 0,01 г. Бюксы с навеской и открытыми крышками помещают в сушильный шкаф с температурой 130 °С. При понижении температуры ее доводят до 130 °С, прибавляя к времени высушивания время достижения 130 °С, но не более 10 мин. При этой температуре высушивание проводят в течение 40 мин. После высушивания бюксы щипцами вынимают из шкафа, закрывают крышками и помещают в эксикатор на 15-20 мин. для охлаждения, после чего взвешивают.

Массовую долю влаги (IV, %) рассчитывают по формуле

М. -М~ W=—---100,

м

где Mi - масса бюксы с навеской до высушивания, г;

М2 - масса бюксы с навеской после высушивания, г;

М - масса навески, г.

Результаты параллельных определений вычисляют до второго десятичного знака и округляют до первого десятичного знака. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,3 %, а в изделиях влажностью более 20 % - не более 1 %.

Определение намокаемости. Печенье должно быстро и хорошо набухать в воде. Отношение массы намокшего печенья к массе сухого характеризует намокаемость. Намокаемость печенья определяется с помощью специальной трехсекционной клетки и сосуда с водой.

Клетку опускают в воду, вынимают, вытирают с внешней стороны фильтровальной бумагой и взвешивают на технических весах. В каждую секцию клетки помещают по одному печенью, вновь взвешивают и опускают на 2 минуты в сосуд с водой температурой 20 °С, затем клетку вынимают из воды и держат 30 с в наклонном положении для стекания избытка воды, вытирают с внешней стороны и взвешивают вместе с намокшим печеньем.

Намокаемость печенья (Н, %) определяют по формуле

Л/7 -М Н = —--100,

М{

где М - масса пустой камеры, г;

М| - масса камеры с сухим печеньем, г;

М2 - масса камеры с намокшим печеньем, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений. Допустимое расхождение между параллельными определениями пе должно превышать 5 %.

Определение щелочности. Метод основан на нейтрализации щелочных веществ, содержащихся в навеске, кислотой в присутствии индикатора бромтимолового синего до появления желтой окраски.

25 г мелкоизмельченного печенья, взвешивают с точностью до 0,1 г, помещают в сухую коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 250 см3 дистиллированной воды, взбалтыванием тщательно перемешивают, затем закрывают колбу крышкой или пробкой и оставляют содержимое на 30 мин., взбалтывая через каждые 10 мин.

По истечении 30 мин. содержимое колбы фильтруют через вату, фильтровальную бумагу или марлю в 2 слоя в сухую колбу вместимостью 250 см3. Затем отбирают по 50 см3 фильтрата в две конические колбы вместимостью 150-250 см3, прибавляют 2-3 капли бромтимолового синего и титруют раствором серной или соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3 до появления желтого окрашивания, не исчезающего в течение 30 с.

Щелочность (X, град) рассчитывается по формуле

K V V, 100

X =--------1-----,

У2М • 10

где К - поправочный коэффициент раствора соляной или серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3, использованной для титрования;

V - объем раствора соляной или серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3, использованной для титрования;

Vj - объем дистиллированной воды, взятой для растворения навески, см3;

V2 - объем фильтрата, взятого для титрования, см3;

М - масса навески продукта, г.

Задание по теме

Получить белковый концентрат, используя сырье различного происхождения (молоко, пшеничные отруби).

Осуществить изготовление и выпечку сахарного печения, обогащенного белком.

Определить показатели полученных изделий. Данные занести в таблицу 14 и сформулировать вывод о качестве изготовленного печенья.

Таблица 14 - Показатели полученного изделия

Наименование показателей (по ГОСТ 24901-89)

Величина (характеристика показателей)

печенья без добавки

печенья с белковой добавкой

по ГОСТ 24901-89

Органолептические показатели: вкус и запах, цвет, форма, поверхность, вид в изломе

Физико-химические показате

ли:

массовая доля влаги, % щелочность, град, не более намокаемость, %, не менее

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >