Sprawozdanie z laboratorium Ogólnej Technologii Żywności
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2:
Otrzymywanie soków owocowych
Data wykonania ćwiczenia: 22.03.2010r.
Data oddania sprawozdania: 12.04.2010r.
Sobkiewicz Artur
Szczodrowska Agnieszka
Tylak Piotr
Słoma Dariusz
Głąbała Agnieszka
Antczak Jacek
Rusek Ernest
Matczak Dorota
1. Wstęp
Owocowe soki surowe stanowią płynną część surowca owocowego z niewielką ilością zawartością stałych składników surowca. Otrzymywane są przez wytłaczanie miazgi owoców. Z soków owocowych produkuje się wina i syropy owocowe. Soki są przeznaczone do produkcji win owocowych i syropów, mogą być konserwowane (utrwalane) chemicznie, natomiast do produkcji soków pitnych mogą być używane wyłącznie soki utrwalane chemicznie.
Soki owocowe zawierają wiele ważnych w żywieniu składników tj.: cukry, kwasy organiczne, witaminę C, garbniki i związki azotowe. Zawartość cukrów wynosi na ogół 5 - 10%, kwasów 0,5-2%, witaminy C 5-50% mg/100g. Owoce różnią się najbardziej zawartością witaminy C i garbników.
Do produkcji soków mogą być wykorzystywane prawie wszystkie gatunki owoców. Szczególnie przydatne są owoce soczyste aromatyczne. Dostatecznie kwaśne i o odpowiedniej proporcji kwasów do cukru. Podstawowym surowcem do produkcji moszczu w warunkach krajowych są jabłka. Owoce jagodowe takie jak porzeczki, maliny, truskawki stanowią materiał do produkcji moszczów kolorowych.
Z surowych soków owocowych tzw. moszczami produkuje się soki naturalnie mętne (nieklarowne) oraz soki klarowne (klarowane).
Soki klarowne, są to soki pozbawione zawiesin i substancji koloidalnych, które powodują zmętnienie, poprzez zabiegi filtrowania i klarowania.
Tradycyjna technologia produkcji soków klarownych składa się z następujących etapów:
przebieranie, czyszczenie i mycie owoców na taśmie inspekcyjnej
odszypułczanie owoców
rozdrabnianie lub miażdżenie owoców
dodatek preparatu pektynolitycznego
tłoczenie miazgi
cedzenie przez sita soku
depektynizacja soku
klarowanie soku
filtracja soku na filtrze bębnowym lub napływowym z ziemią okrzemkową
odpowietrzanie soku
doprawianie i normalizacja soku
rozlew na gorąco soku (butelki szklane)
pasteryzacja soku
chłodzenie soku
pakowanie
magazynowanie
Ocenę jakości soku prowadzi się w oparciu o ocenę organoleptyczną i chemiczną. Ocena organoleptyczna dotyczy smaku, zapachu, barwy. Analiza chemiczna dotyczy następujących oznaczeń:
- ekstraktu ogólnego refraktometrycznie
- kwasowości
- zawartości cukrów ogółem Scalesa i redukujących metodą Bertranda.
Metody utrwalania soków:
Metoda termiczna metodą pasteryzacji:
Stosunkowo wysoka kwasowość soków owocowych (pH ok. 3) powoduje, że niemal cała mikroflora wegetatywna zostaje zniszczona w ciągu kilku minut w temp. ok. 65°C. W celu zniszczenia zarodników pleśni jest potrzebne działanie wyższych temp. 80-85°C w ciągu kilku minut. W warunkach przemysłowych pasteryzacja soku jest prowadzona periodycznie w sposób ciągły, momentalnie lub jako proces długotrwały (20 minut).
Utrwalanie chemiczne:
Prowadzi się na ogół przez tzw. siarkowanie soków - wprowadzanie kwasu siarkowego. Kwas siarkowy jest stosowany jako środek konserwujący półprodukty przemysłu owocowo -warzywnego. Kwas siarkowy działa hamująco na rozwój bakterii i pleśni.
Klarowanie soków:
Klarowanie soków ma zastosowanie w produkcji soków pitnych. Sokiem pitnym nazywa się niesfermentowany, przeważnie klarowny sok owocowy, utrwalony najczęściej przez pasteryzację. W Polsce produkuje się sok pitny jabłkowy, soki mieszane wieloowocowe, soki pitne witaminowe z owoców leśnych. Soki witaminowe zawierają znormalizowane ilości witaminy C (30-10 mg/100g).
Klarowanie przeprowadza się jedną z kilku następujących metod:
- klarowanie samoczynne zachodzi po pewnym czasie w sokach pasteryzowanych na skutek
koagulacji białek lub tworzenia nierozpuszczalnych połączeń białek z garbnikami;
- klarowanie za pomocą soków zawierających większe ilości garbników;
- klarowanie za pomocą preparatów enzymatycznych polega na pozostawieniu soku na okres
kilku godzin z dodatkiem preparatu (zawarte w preparacie enzymy powodują hydrolizę
pektyn będących przyczyną wysokiej lepkości soków i utrudniających koagulację cząstek
zawieszonych w soku);
- klarowanie za pomocą wirówki (siła odśrodkowa występująca podczas sedymentacji cząstek
zawieszonych w soku), w przemyśle są stosowane wirówki ciągłe umożliwiające stopniowe
odbieranie części szlamowych;
- klarowanie na drodze filtrowania przez warstwę masy celulozowej lub azbestowej;
- klarowanie za pomocą dodatku białek i garbników jest jedną z najczęściej stosowanych
metod w naszym przemyśle. Polega na jednoczesnym dodaniu obydwu środków 50-250 mg
żelatyny oraz 40-100 mg taniny na 1 dm3 soku. Tworzące się osady białkowo - garbnikowe
współstrącają właściwe zmętnienie soków.
2. Wykonanie oznaczenia
Otrzymane jabłka umyliśmy, zważyliśmy (masa = 2500,0g). Następnie podzieliliśmy je na ósemki i wszystko zmieliliśmy w maszynce elektrycznej. Masa otrzymanej miazgi wynosiła m = 2093,6g. Do miazgi dodaliśmy 0,4 ml enzymu Rohapect® MA Plus HC (dawka 0,2 ml na 1 kg miazgi, czyli 0,4ml - jednak należy dodać większą ilość dla pewności, że reakcja przebiegnie całkowicie) rozcieńczonego wodą destylowaną do objętości 10ml. Po 60 minutach wytłoczyliśmy sok. Następnie poddaliśmy sok klarowaniu i dodaliśmy enzym Rohapect® 10 L w ilości 1,5 ml na masę soku 1725,2 g. Ostatnim punktem doświadczenia było przesączenie otrzymanego soku na lejku Buchnera i przefiltrowanie przez filtr celulozowy w celu poddania soku dalszej analizie.
3. Bilans materiałowy
Lp. |
|
|
1. |
Wariant soku |
Sok jabłkowy, klarowny |
2. |
Owoc, odmiana |
Jabłka Champion |
3. |
Masa surowca |
2500 g |
4. |
Masa miazgi |
2093,6 g |
5. |
Masa i objętość soku |
1664,4 g; 1600 ml |
6. |
Masa wytłoków |
382 g |
7. |
Nazwa enzymu zastosowana do obróbki miazgi |
ROHAPECT MA PLUS HC |
8. |
Dawka enzymu zastosowana do obróbki miazgi |
0,4 ml na 2 kg miazgi |
9. |
Temperatura i czas enzymacji miazgi |
Temp. pokojowa, |
10. |
Masa i objętość soku poddana klarowaniu |
1725,2 g; 1650 ml |
11. |
Nazwa enzymu zastosowanego do obróbki soku |
ROHAPECT 10L |
12. |
Dawka enzymu zastosowana do klarowania |
1,5 ml |
13. |
Temperatura i czas enzymacji soku |
50oC; 30 minut |
14. |
Wydajność procesu tłoczenia [%] |
82,4% |
15. |
Ekstrakt ogólny [%] |
11% |
16. |
Kwasowość |
0,36 g/l |
17. |
Zawartość cukrów ogółem |
11,34 g/100ml |
18. |
Zawartość cukrów redukujących |
9,30 g/100ml |
19 |
Gęstość soku |
1,046 g/cm3 |
W otrzymanym soku wykonaliśmy następujące oznaczenia:
1) Ekstrakt ogólny refraktometrycznie: 11,0ºBx
2) Kwasowość ogółem
Próbkę zawierającą 20ml soku (Vk) i 50ml wody destylowanej miareczkowałyśmy 0,1M NaOH, faktor f = 1,1380. Objętość NaOH zużyta do oznaczenia: V = 9,7ml.
Przeliczenie kwasowości na kwas jabłkowy:
Ck·Vk = Cz·Vz
Ck = (Cz·Vz)/Vk
Ck = (0,1·1,1380·9,7)/20 = 0,055 mol/l
Uwzględniając równoważnik dla kwasu jabłkowego (67,05): Ck·67,05 = 3,70 g/l
3) Oznaczenie cukrów redukujących metodą Bertranda
CKMnO4 = 0,02M, f = 1,0101
V KMnO4 = 17,6m
Ilość miedzi: y = 6,36·17,6 = 111,936mg
Ilość cukrów inwertowanych odczytane z tabeli: 58,47mg
Zawartość cukrów redukujących: x = (n·b)/10c
x = (5·58,47)/(10·5)
x = 5,847g/100cm3
4) Oznaczenie cukrów ogółem metodą Scalesa
y = V1·f1 - V2·f2
V1 = 25cm3
f1 = 1,050
V2 = 16,5cm3
f2 = 1,013
y = 25·1,050 - 16,5·1,013
y = 9,53
z tabeli:
9 - 29,2
10 - 32,3
1 = 3,1
Δ1 - 3,1
0,53 - x
x = 1,643
29,2 + 1,643 = 30,84 (a)
n = 5
X = (a·n·100·100)/(1000·25·5) = (30,84·5·100·100)/(1000·25·5)
X = 12,34g/100cm3
Wydajność całkowita procesu:
Wyd = (masa soku)/(masa początkowa jabłek) ·100%
Wyd = (1664,3/2093,6) ·100% = 79,5%
Wydajność procesu tłoczenia:
Wydt = (masa soku)/(masa miazgi) ·100%
Wydt = (11725,2/2093,6) ·100% = 82,4%
Wydajność procesu klarowania:
Wydk=()·100%
Wydk=()·100%=96,5%
Wnioski
1. Ogólna kwasowość soku jest dość znaczna.
2. Badany sok zawierał dużą ilość cukrów.
Wydajność soku wynosi 54,38 jest wysoka gdyż dodatek preparatu enzymatycznego , który oprócz zdolności rozkładania substancji pektynowych może powodować destrukcje ścian komórkowych. Zwiększa to wydajność soku i czas trwania tłoczenia. Zawartość cukrów ogółem wyniosła 7,93g/100 cm3, zaś cukrów redukujących 7,43 g/100 cm3.
Ewentualne odstępstwa mogę byś spowodowane niedokładnością pomiarów miareczkowania, a także odczytem danych doświadczalnych używanych w następstwie obliczeń. Nie można tu również pominąć występujących błędów paralaksy.
4