Сахар и сахаросодержащие продукты
Сахар-песок, сахар-рафинад, мед. 1) Характеристики и требования ГОСТов. 2) Растворимость патоки, сахара и меда в вводных и водно-спиртовых растворах. 3) Прием, учет и хранение сахара и сахаросодержащих продуктов. 4) Способы приготовления сахарного и инвертированного сахарного сиропа. 5) Кинетика разложения сахарозы и инвертного сахара в зависимости от ряда технологических факторов. 6) Химические процессы при получении сахарного сиропа. 7) Показатели качества и условия хранения сахарного сиропа.
1) Сахар-песок по своему качеству должен соответствовать требованиям ГОСТА: содержание влаги не более 0,14%, сахарозы не ниже 99,75%, редуцирующих веществ не более 0,05%, золы не более 0,04%, цветность не более 0,8 усл. ед, ферропримесей не более 0,0003%. Сахар-песок не должен иметь постороннего запаха и вкуса. Температура плавления 180-185ºС. По внешнему виду сахар-песок должен быть бесцветным, однородным по величине кристаллов. Раствор, приготовленный из сахара-песка, должен обладать прозрачностью и термоустойчивостью, быть свободным от микроорганизмов, легко фильтроваться, не должен пениться, растворимость сахара песка в воде должна быть полная. При добавлении этилового спирта в растворе сахара не должны появляться хлопья.
Сахар-рафинад получают из сахара-песка или тростникового сахара в виде рафинированного сахара-песка, кускового прессованного со свойствами литого, кускового прессованного быстрорастворимого, рафинадной пудры и др. В производстве б/а напитков в основном используют рафинированный сахар-песок, который должен содержать: сахарозы не менее 99,9%, влаги не более 0,1%, редуцирующих веществ не более 0,03%, ферропримесей не более 0,0003%, быть бесцветным, без посторонних вкуса и запаха. Раствор прозрачный. Для придания оптической белизны сахар-рафинад подкрашивают ультрамарином, который при варке сиропов может образовывать хлопья и выделять сероводород в незначительных количествах.
Мед – ценный продукт питания. По вкусовым и пищевым качествам он отличается от других сладких веществ, в том числе и от обычного сахара. Используют для умягчения вкуса водки и производства медовухи.
2) Растворимость патоки, сахара и меда в вводных и водно-спиртовых растворах.Растворимостью называют способность вещества растворяться в том или ином растворителе. По растворимости в воде вещества подразделяют на растворимые (растворимость свыше 1 г в 100 г воды), малорастворимые (0,1-1 г в 100 г воды), практически нерастворимые (менее 0,1 г в 100 г воды). Растворимость сахарозы в воде находится в прямой зависимости от температуры.
Растворимость сахарозы в воде при различной температуре
| Показатели | Температура в °С | ||||
| Количество сахара в г, растворяющееся в 100 г воды | 90,5 | 97,0 | 103,9 | 111,4 | 219,5 |
| Содержание сахара в растворе в % к массе | 6,58 | 6,33 | 6,09 | 7,89 | 68,70 |
3) Прием, учет и хранение сахара и сахаросодержащих продуктов.
Сахар-песок и рафинированный сахар-песок упаковывают массой по 50 кг в новые тканевые мешки, и хранят в сухих вентилируемых помещениях при температуре не выше 40ºС с относительной влажностью воздуха не выше 70% на складе. Запрещается хранить сахар совместно с другими материалами.
Мед: лучше всего мед хранить в сухом, хорошо проветриваемом помещении при температуре от 5 до 10°С. Необходимо учитывать, что он обладает высокой гигроскопичностью, поэтому впитывает много влаги и может закисать. Опыты показали, что при значительной влажности воздуха вес меда увеличивается на количество поглощенной им из воздуха воды. При хранении меда иногда обнаруживаются два слоя – снизу закристаллизовавшийся, а сверху сиропоподобный. Это как раз свидетельствует о незрелости меда, о его повышенной влажности. Такой мед не пригоден для длительного хранения, так как быстро закисает. Легко портится и фальсифицированный мед. Закисает мед под действием содержащихся в нем дрожжей и выделяемых ими ферментов. При этом сахара меда разлагаются, образуя винный спирт и выделяя углекислый газ.
Жидкий сахар высшего, первого и второго сортов готовят на сахарном заводе из сахара-песка или оттека утфеля рафинадной кристаллизации. В производстве б/а напитков применяют жидкий сахар только высшего качества, в котором содержание: СВ не ниже 64%, сахарозы не ниже 99,8%, редуцирующих веществ не более 0,04%, золы не более 0,03%, цветность не выше 1 усл. ед, рH раствора 6,8-7,2. Жидкий сахар доставляют на заводы б/а напитков в специальных автоцистернах. Замена кристаллического сахара жидким экономически выгодна, так как исключаются такие операции как затаривание в мешки, складирование, перевозка и разгрузка мешков. Сахар-сырец используют для приготовления колера или взамен части солода в пивоварении. Химический состав: сахарозы 96-98%, воды 0,4-0,8%, несахаров 1,5-2,0, в том числе редуцирующих веществ 0,6-0,9, прочих органических веществ 0,7-1, золы 0,4-0,5. Цветность 40-50 усл. ед, рH раствора 6.2-6.5.
4) Способы приготовления сахарного и инвертированного сахарного сиропа.
Сахарный сироп – полуфабрикат для приготовления различных напитков, товарных сиропов, кваса и т.д. Сахарный песок в соответствии с ГОСТ – это пищевой продукт, представляющий собой сахарозу в виде отдельных кристаллов. Белый сахарный сироп – концентрированный водный раствор сахара. Сахарные сиропы готовят в 2-х концентрациях 65,8% и 73,2%. Сиропы готовят в сироповарочных котлах, которые снабжены перемешивающими и теплообменными устройствами. Перемешивающее устройство, якорная мешалка, теплообменник – паровая рубашка. При приготовлении сахарного сиропа горячим способом в котел вносят исправленную воду, нагревают до 55-60ºС и при работающей мешалке вносят рассчитанное количество сахара. После его растворения нагревание продолжают до кипения, снимают пену и кипятят в течении 30 мин. При получении сиропа концентрацией 73,2% в котел вносят лимонную кислоту в количестве 0,08% к массе сахара. Контролируют процесс по концентрации сахара рефрактометрическим способом. Сироп фильтруют в горячем состоянии ситчатым фильтром, охлаждают, передают в купажное отделение. Холодный способ: сахар растворяют в исправленной воде при той же t=60ºС, но не подвергают кипячению. Время растворения 1 час для сиропа 65,8% и 1,5-2 ч для 73,2%. Фильтруют, охлаждают, передают в купажное отделение. Инвертированный сахарный сироп. Для его получения в воду при t=70ºС вносят сахар и лимонную кислоту в виде 50% раствора из расчета 750 г кислоты на 100 кг сахара. Инверсия продолжается втечении 2-х часов при постоянном перемешивании. Затем охлаждают, фильтруют и передают в купажное отделение. Инверсию проводят для увеличения прироста СВ, для предотвращения клейстеризации сахара в сиропе, происходит снижение расхода сахара, прирост 5,6%. Инверсия проходит на 55-60%.
Сироповарочный котел – цилиндрической формы со сферическим днищем выполняется из меди или стали и внутри покрыт полудой. Второе сферическое днище укреплено на некотором расстоянии от основного (ниже) и образует пространство для парового обогрева (2 сферических днища образуют двойное дно). В верхней части этого двойного дна приваривается штуцер для подвода пара и штуцер для удаления конденсата. Котел закрывается крышкой с люком, предназначенным для загрузки сахара и наблюдения за варкой. Через патрубок (на крышке) заливают воду, а по трубе, которая тоже находится на крышке (на верхней части) отводится пар, выделяющийся при варки сиропа. Внутри котла вращается якорная мешалка от электродвигателя. Готовый сироп сливают через патрубок, который находится под днищем. Продолжительность цикла работы сироповарочного котла 80 мин, его вместимость 68 дал или 35 дал.
5) Кинетическое разложение сахарозы и инвертного сахара. Белый инвертный сироп отличается от обычного белого сахарного сиропа тем, что часть сахарозы в процессе варки инвертируется из-за добавления в сахарный раствор органических кислот. Инверсия сахарозы основана на гидролитическом расщеплении ее при нагревании со слабыми органическими кислотами.
Присоединяя молекулу воды, сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6
сахароза глюкоза фруктоза
Получаемый в результате инверсии инвертный сахар обладает более сладким и мягким приятным вкусом.
В процессе инверсии к молекуле сахарозы присоединяется молекула воды; поэтому молекулярная масса глюкозы и фруктозы увеличивается на величину молекулярной массы воды. При полной инверсии сахарозы это увеличение составит:
360,312/342,296=1,0526 раза или на 5,26%,
где 360,312 – сумма молекулярных масс глюкозы и фруктозы; 342,296 – молекулярная масса сахарозы. Таким образом, в результате инверсии повышается концентрация сухих веществ сиропа, что в свою очередь обеспечивает большую сладость инвертного сиропа. Инвертный сахар по сравнению с сахарозой обладает более высокой растворимостью, поэтому инвертирование является также средством предотвращения кристаллизации сахарного сиропа при его хранении.Скорость инверсии сахарозы в присутствии органических кислот зависит от концентрации ионов водорода и температуры.
6) Химические процессы при получение сахарного сиропа. При получение сахарного сиропа происходят: инверсия сахарозы, реакция карамелизации (потемнение до бурого цвета, за счет образования мелланоидинов).
7) Показатели качества и условия хранения сахарного сиропа. Сироп временно хранится в резервуарах, которые для более гибкого использования объединены системой клапанов. К смесительным установкам сахарный сироп подается центробежными насосами. Сироп должен храниться в герметичено укупоренной, наполненной доверху таре в прохладном и защищенном от света месте. Если при хранении на поверхности сиропа появятся кристаллы сахара, сироп надо повторно проварить, добавив в него немного воды.