MARCIN GENDASZ WROCŁAW 14-4-00
PRZEMYSŁAW ŚWIECA
zespół 4 grupa 2
Ćwiczenie nr 8
Koagulacja i żelifikacja w przemyśle spożywczym.
Cel ćwiczenia to zapoznanie i ocena wybranych metod koagulacji i żelifikacji stosowanych w technologii żywności oraz czynników bezpośrednio wpływających na ich stopień i szybkość.
Zad 1.
Cel zadania to ocena metody ścinania mleka przy użyciu preparatu podpuszczkowego oraz wyznaczenie mocy tego preparatu.
Przebieg ćwiczenia:
Do zlewki o poj. 100cm3 odpipetowaliśmy 25 cm3 mleka. W łaźni wodnej ogrzaliśmy mleko do 35°C i dodaliśmy 0,5 cm3 przygotowanego roztworu preparatu podpuszczykowego (1g handlowego preparatu , 1g soli kuchennej rozpuszczone w 100cm3 wody destylowanej). Następnie całość zmieszaliśmy zmierzyliśmy czas ścięcia mleka.
Obliczając moc podpuszczki tzn. ile g mleka ścina 1g podpuszczki w temp. 35°C w ciągu 40 min, zakładamy odwrotną proporcjonalność czasu krzepnięcia do mocy podpuszczki.
Odczyt:
Zużyte 0,5 cm3 preparatu podpuszczykowego ścina 25 cm3 mleka w ciągu 2 min i 42 sekund.
1g podpuszczki ---- 100cm3
x g -------------- ---- 0,5 cm3
x = 0,005g - ilość g podpuszczki zużytej w próbie.
0,005g ---- 25cm3 mleka
1g ----- x cm3 mleka
x = 5000cm3mleka
gęstość mleka = 1,032 g/cm3
1 cm3 ---- 1,032g
5000cm3 ---- x g
x= 5160 g mleka w 5000cm3
5160g ----2,42 min
x g ---- 40 min
x =85289,25 g mleka
Koagulacja enzymatyczna białka mleka polega na zastosowaniu podpuszczki zawierającej w swym składzie enzym chymozyny. Pierwszy etapem jest działanie chymozyny na kappa- kazeinę odszczepiając glikomakropeptyd i w ten sposób destabilizując kappe- kazeinę
W drugim etapie nieenzymatycznym micele kazeiny pozbawione działania stabilizującego zmienionej enzymatycznie kappa- kazeiny przechodzą pod wpływem jonów wapiennych ze stanu zolu w żel powodując krzepnięcie mleka.
Wnioski:
W naszej próbie 1g podpuszczki powoduje koagulację 85289,25g mleka w ciągu 40 min , czyli jak widać jest to bardzo szybka i prosta metoda ścinania mleka i jednocześnie charakteryzująca się dużą wydajnością.
Zadanie 2
Cel zadania to ocena temp na stopień odwodnienia skrzepu mleka , czyli synerazy w technologii żywności.
Przebieg zadznia:
Do dwóch zlewek o poj 100cm3 odpipetowaliśmy po 50 cm3 mleka . Zlewki z mlekiem ogrzewaliśmy w łaźni wodnej do temp. 30°C , a następnie dodaliśmy krople 30% CaCl2 i 0,5cm3 świeżo przygotowanego roztworu preparatu podpuszczkowego. Całość dokładnie zamieszaliśmy i pozostawiliśmy w spokoju na 10 min. Uzyskane skrzepy pocięliśmy nożem
na kostki długości boku 1 cm3 i umieściliśmy je w dwóch zlewkach. Jedną zlewkę umieściliśmy w łaźni wodnej i powoli ją ogrzewaliśmy do temp 45°C od czasu do czasu delikatnie mieszając. Drugą zlewkę pozostawiliśmy w temp otoczenia i nie mieszaliśmy. Gdy w łaźni temp. osiągnęła 45°C odczekaliśmy 10 min. i z dwóch zlewek odsączyliśmy do cylindrów miarowych wydzieloną serwatkę.
Odczyt:
Objętości odsączonych serwatek
1 - próba trzymana w temp otoczenia ---- 21,5 cm3
2 - próba ogrzewana do temp 45°C ----- 37,5 cm3
Określamy stopień odwodnienia skrzepu czyli stosunku objętości serwatki do początkowej objętości mleka :
1 - próbka stopień odwodnienia=21,5cm3/50cm3=0,43----43%
2- próbka stopień odwodnienia=37,5cm3/50cm3=0,75----75%
Wnioski:
Wyższa temp. powoduje większe odwodnienie skrzepu i zostaje wydalone więcej cząstek fazy ciekłej , czyli serwatki ponieważ wysoka temp. sprzyja reakcji nieenzymatycznej i powoduje szybszą koagulacje mleka. Faza stała z próbki nr 2 jest bardziej zbita i brak w niej widocznych cząstek fazy ciekłej. Z kolei próbka pozostawiona w temp otoczenia jest mniej odwodniona i ma mniej zwartą konsystencje.
Zadanie nr 3
Cel zadania to ocena wpływu temp. na wysalanie białka przy użyciu CaCl2
Przebieg zadania:
Do dwóch zlewek o pojemności 250cm3 wlaliśmy po 100cm3 mleka. Zawartość jednej z nich ogrzewaliśmy do 80°C, a drugą pozostawiliśmy w temp otoczenia. Do dwóch biuret wlaliśmy 3% CaCl2 . Następnie miareczkowaliśmy obydwie zlewki z mlekiem tym roztworem.
Odczyty:
1 - próbka mleka ogrzewanego - ścina się po dodaniu 9,5 cm3 3% CaCl2
2 - próbka mleka pozostawionego w temp pokojowej - ścina się po dodaniu 19,3 cm3 3% CaCl2
Wnioski:
Koagulacja mleka za udziałem soli polega na odciąganiu przez jony soli wody hydratacyjnej z otoczenia cząsteczek białkowych , te z kolei zbliżają się do siebie i wypadają w postaci osadu
Białko wysalane zachowuje aktywność biologiczną nie ulega denaturacji, a sam proces wysalania jest odwracalny. Wyższa temp. przyspiesza proces wysalania ponieważ woda łatwiej wiąże się z jonami soli i zachodzi większe prawdopodobieństwo łączenia się cząsteczek białka mleka. Po dodaniu CaCl2 do próbki ogrzewanej nastąpiło szybsze i bardziej widoczne wysolenie pomimo mniejszej ilości soli. Do wytrącenia białka z próbki pozostawionej w temp. pokojowej zużyliśmy prawie dwukrotnie więcej CaCl2 i wytrącone kłaczki były mniej widoczne.
Zadanie 4
Cel zadania to zbadanie metod strącenia pektyn oraz ocena zawartości procentowej pektyn w preparacie stosując strącenie alkoholem i acetonem.
Przebieg zadania :
Przygotowaliśmy 1% roztwór preparatu pektynowego. w tym celu odważyliśmy 1g pektyny wysokometylowej, odmierzyliśmy 100cm 3 wody destylowanej . Wodę podgrzaliśmy do temp. 80°C wlaliśmy do homogenizatora i wsypaliśmy odważoną ilość pektyny. Homogenizator wyłączyliśmy po upływie 3 min.
Z tak przygotowanego roztworu odmierzyliśmy 25 cm3 i zalaliśmy 100 cm3 alkoholu bezwodnego. Wydzielone kłaczki zebraliśmy na sączku (wcześniej wysuszyliśmy do stałej masy dwa naczyńka wagowe wraz z sączkami zważyliśmy je) i przemyliśmy je alkoholem.
Pozostałości cieczy na sączku wycisnęliśmy i sączek wraz z naczyńkiem suszyliśmy w 105°C przez około 45 min.
Do drugiej zlewki odmierzyliśmy 10 cm3 roztworu pektyny i zalaliśmy 50 cm3acetonu. Dalej postępowaliśmy e analogiczny sposób jak przy użyciu alkoholu z czasem suszenia 20 min przy temp. 95°C.
Odczyty:
- roztwór przemywany alkoholem:
---- masa naczyńka + sączka - 32,1530g
---- masa naczyńka + sączka + wysuszony roztwór - 32,3310g
- roztwór przemywany acetonem:
---- masa naczyńka + sączek - 35,5082g
---- masa naczyńka + sączka + wysuszony roztwór - 35, 5802g
Obliczamy zawartość procentową pektyn w preparacie :
a) roztwór przemywany alkoholem bezwodnym:
ilość wytrąconych pektyn: 32,330g - 32,153g = 0,1780g
1g preparatu ---- 100 cm3
x g preparatu ---- 25 cm3
x = 0,25g - ilość preparatu pektyny wzięta do wytrącenia
0,25 g ----- 100%
0,1780g ------ x%
x = 71,20% - ilość pektyn w preparacie pektynowym (wytrącanie z użyciem alkoholu)
b) roztwór przemywany acetonem:
ilość wytrąconych pektyn:35,5802- 35,5082 = 0,0720g
1g preparatu ---- 100cm3
x g preparatu ----10 cm3
x = 0,1g- ilość preparatu pektyny wzięta do wytrącenia
0,1 g ---- 100%
0,0720g ----x %
x=72,00%- ilość pektyn w preparacie pektynowym (wtrącenie z użyciem acetonu)
Wnioski:
Zastosowanie alkoholu i acetonu spowodowało wytrącenie się pektyn z preparatu w podobnych ilościach. Jednak alkohol był stosowany w mniejszej ilości w stosunku do ilości preparatu pektynowego wziętego do próby co świadczy o lepszych właściwościach wytrącania pektyn przez ten rozpuszczalnik.
Zadanie 6
Cel zadania to ocena metody żelifikacji preparatów pektynowych w odmiennych warunkach.
Wykonanie zadania:
Odważyliśmy 0,5g preparatu, 30g cukru, 0,4g kw. winowego. Cukier roztarliśmy w moździerzu. Następnie do zlewki(100cm3) przenieśliśmy część cukru około 4g i naważkę pektyny. Całość dokładnie wymieszaliśmy i dodaliśmy 18 cm3 gorącej wody destylowanej, uprzednio zwilżając uzyskaną mieszaninę. Następnie dodaliśmy i rozpuściliśmy pozostałą część cukru, przenieśliśmy zlewkę nie przerywając mieszania do łaźni wodnej i rozpuściliśmy w niej 0,4g kw. winowego. Uzupełniliśmy zlewkę do 50g gorącą wodą destylowaną i pozostawiliśmy ją w chłodnym miejscu.
Kolejne próby powtórzyliśmy z następującymi modyfikacjami:
a) nie dodając kw. winowego
b) dodając połowę cukru
c) stosując zimną wodę do rozpuszczania i uzupełnienia
Odczyty:
-W pierwszym przypadku ( przy użyciu wszystkich substratów ) otrzymaliśmy galaretowaty mazisty produkt
-W drugim i trzecim przypadku brak zestalonego produktu
-W czwartym przypadku brak zestalonego produktu z wyraźnie widocznym brakiem rozpuszczenie preparatu pektynowego.
Wnioski:
Zdolności żelowania pektyn pochodzących z różnych surowców jest różna i wiąże się głównie z różnicami w wielkości cząstek pektyn i jej zdolnościami dyspersji , stopniem zestryfikowania oraz obecnością substancji balastowych.
W pierwszym przypadku (przy użyciu wszystkich substratów czyli najbardziej optymalnych warunkach) uzyskaliśmy galaretowatą mazistą próbę która po wyjęciu z naczynia nie zachowała jednak jego kształtów. Udało się ją przekroić nożem ale jej konsystencja nie była najtrwalsza co mogło być wynikiem zbyt intensywnego mieszania i uszkodzenia przestrzennej struktury żelu.
W drugim przypadku przy braku kw. winowego nie otrzymaliśmy galaretki. Próba po wyjęciu z naczynia nie zachowała jego kształtów i rozlała się po powierzchni. Jej słabe związanie był spowodowany bakiem środowiska kwaśnego co jest konieczne do żelifikacji pektyn wysokometylowanych.
W trzecim przypadku przy braku połowy cukru nie otrzymaliśmy także zestalonej galarety.
Jej półpłynna konsystencja w dużym stopniu przypominała postać poprzedniej. Było to spowodowane brakiem dostatecznej ilości cukru która dla pektyn wysokometylowanych powinna wynosić 60-70% zawartości próby
W czwartym przypadku rozcieńczania i uzupełniania próby zimną wodą zaobserwowaliśmy brak dostatecznego rozpuszczenia preparatu pektynowego co uniemożliwiło żelifikację próby.
2