Бочарова Т.А. Технология хранения и переработки продукции растениеводства с основами стандартизации. Часть 3. Технические культуры, пивоварение, комбикорма

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 7

Требования к качеству корнеплодов сахарной свеклы

Показатель Норма

Физическое состояние Не потерявшие тургора

Цветушные корнеплоды,

%, не более

1,0

Подвяленные корнеплоды,

%, не более

5,0

Корнеплоды с сильными механи-

ческими повреждениями,

%, не более

12,0

Зеленая масса, %, не более 3,0

Мумифицированные корнеплоды Не допускаются

Подмороженные корнеплоды со

стекловидными отслаивающимися

или почерневшими тканями

Не допускаются

Загнившие корнеплоды Не допускаются

Сахарную свеклу, содержащую цветушные, подвяленные и с силь-

ными механическими повреждениями корнеплоды более норм, указан-

ных в таблице 7, но не почерневшую, относят к некондиционной.

При оценке свекловичного сырья нормируется загрязненность

вороха, засоренность ботвой, черешками листьев, ростками, сорняка-

ми, боковыми корешками и хвостиками диаметром менее 1 см, а так-

же прочими органическими и минеральными примесями.

Определение общей загрязненности. Общую загрязненность (ми-

неральные примеси – земля, камни; органические примеси – сухие

листья, боковые корешки, хвостики диаметром менее 1 см; зеленая

масса – зеленые листья, черешки листьев, ростки и сорные растения)

определяют по отобранным пробам общей массой 12-15 кг. Ее выра-

жают в процентах.

Каждую пробу взвешивают и определяют ее массу до отмывки.

Затем в зависимости от степени загрязнения корнеплоды очищают

вручную или отмывают в свекломойке барабанного типа – от 1,5 до

3,0 мин., вертикального типа – от 1,0 до 2,0 мин. После мойки корне-

плоды помещают на перфорированный стол с отверстиями диаметром

3 мм или транспортер, где доочищают их вручную, обрезая металли-

ческим ножом хвостики и боковые корешки диаметром 1 см и отде-

ляя деревянным ножом или неметаллическими щетками оставшиеся

органические и минеральные примеси. Чистые корнеплоды и весь

бой корнеплодов взвешивают с погрешностью не более 100 г и опре-

деляют массу пробы корнеплодов после их отмывки.

Общую загрязненность (З

об

) вычисляют по формуле:

,100

об

⋅

−

где m

– масса пробы до очистки или отмывки корнеплодов, г;

– масса пробы после очистки или отмывки корнеплодов, г.

Результат вычисляют с точностью до 0,01%, округляя до 0,1%.

Определение содержания зеленой массы, а также цветушных,

подвяленных, с сильными механическими повреждениями, мумифици-

рованных, подмороженных и загнивших корнеплодов.

Для определе-

ния содержания зеленой массы пробу очищают от минеральных и ор-

ганических примесей и взвешивают. Зеленую массу (зеленые листья,

черешки листьев, ростки и сорные растения) выделяют из пробы и

взвешивают.

Для определения содержания корнеплодов по показателям каче-

ства пробу очищают от минеральных, органических примесей, а также

зеленой массы и взвешивают. Погрешность взвешивания во всех слу-

чаях не более 10 г.

Из очищенной пробы выбирают, взвешивают и возвращают в

пробу в следующей последовательности:

- корнеплоды с сильными механическими повреждениями (со ско-

лами, срезами, обрывами, раздавленные, поврежденные животными,

сельскохозяйственными вредителями и грызунами на 1/3 и более кор-

неплода);

- цветушные корнеплоды;

- подвяленные корнеплоды (с пониженным тургором, с наруше-

нием естественной твердости и хрупкости, и изгибанием хвостов без

отламывания);

- мумифицированные корнеплоды (вялые, без восстановления тур-

гора);

- подмороженные корнеплоды со стекловидными отслаивающи-

мися тканями;

- загнившие корнеплоды, у которых под влиянием поражения

грибами и бактериями отдельные места или вся масса потемнели и

потеряли структуру.

Учитывая, что сахароза из клеток корнеплодов извлекается в ре-

зультате диффузии, последние должны быть плотными и упругими,

т.е. не потерявшими тургор. Корнеплоды, потерявшие тургор, при из-

резывании не образуют стружку, а превращаются в кашицеобразную

массу, осложняя процесс диффузии. Поэтому техническими требова-

ниями допускается присутствие не более 5% подвяленных корнепло-

дов.

Подвяленные корни теряют устойчивость к заболеванию кагатной

гнилью в процессе хранения. У них усиливаются гидролитическая ак-

тивность ферментов и дыхание, что приводит к значительным потерям

сахара.

Влияние увядания корней на потери сахара показано в таблице 8.

Таблица 8

Потери сахара в корнеплодах сахарной свеклы и корней,

пораженных гнилью, в зависимости от степени увядания

(через 60 сут. хранения)

Корнеплоды

Потери сахара,

Корни, пораженные гни-

лью, %

Свежие, % 1,35 -

Увядшие, %

до 7 3,43 37,2

до 13 6,14 55,8

до 17 7,13 65,8

На пораженных корнеплодах при длительном хранении образует-

ся в 20 раз больше гнилой массы в сравнении с непораженными. Каж-

дый процент гнилой массы уменьшает сахаристость на 0,2%, доброка-

чественность сока – на 2%, расход сырья на единицу готовой продук-

ции возрастает на 4-6%.

Определение тургорного состояния свеклы (по В.Н. Шевченко).

15-20 корнеплодов очищают от ботвы, черешков листьев, корешков,

хвостиков и земли вручную (без мойки).

Каждый корнеплод разрезают на четыре равные части и из одной

четверти острым ножом вырезают по всей длине пластинку толщиной

не более 5 мм.

Пластинку взвешивают на технических весах с точностью до 0,1 г;

затем помещают в сосуд диаметром 25-30 см, заливают 2-3 л холодной

воды и оставляют на 2 ч.

Затем вынимают пластинку из воды, легким прикосновением по-

лотенца или фильтровальной бумаги снимают с нее поверхностную

воду и немедленно взвешивают.

Массу пластинки после двухчасового выдерживания в воде ус-

ловно принимают за массу свеклы с полностью восстановленным тур-

гором. Корнеплоды с потерей влаги до 5% относят к категории свежих

с нормальным тургором, с потерей влаги от 6 до 15% – к подвялен-

ным, а с потерей влаги свыше 15% – к вялым.

Степень подвяленности Х высчитывают по формуле, %:

,100

⋅

−

где m

– масса корнеплода до замачивания, г;

– масса корнеплода после замачивания, г.

Плохо режутся в стружку не только подвяленные, но и деревяни-

стые (цветушные) корнеплоды. Степень деревянистости определяется

особенностями структуры тканей свекловичного корня, содержанием

в клетках лигнина и целлюлозы.

Ограничивается также присутствие корнеплодов с сильными ме-

ханическими повреждениями, как менее стойких при хранении – об-

ладающих повышенной интенсивностью дыхания и легко доступных

воздействию микроорганизмов. Они не пригодны даже для кратко-

временного хранения. У них снижается и качество стружки.

Содержание корнеплодов отдельно по показателям качества, а

также зеленой массы (С) вычисляют по формуле, %:

100m

⋅

где m

– масса цветушных, подвяленных, мумифицированных, подмо-

роженных, загнивших или с механическими повреждениями

очищенных корнеплодов в отдельности, а также зеленой

массы, г;

– масса пробы, очищенной от минеральных, органических при-

месей, при определении содержания зеленой массы или масса

пробы, очищенной от всех примесей, при определении содер-

жания корнеплодов по отдельным показателям качества.

Вычисления производят до сотых долей процента с последующим

округлением результата до 0,1%.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризовать особенности строения корнеплода сахарной

свеклы.

2. Как влияет качество обрезки корнеплодов при механизирован-

ной уборке на урожай корней сахарной свеклы и качество сдаваемого

сырья?

3. Каково влияние примеси зеленой массы сахарной свеклы на

качество и сохранность свекловичного сырья?

4. Каковы требования к корнеплодам сахарной свеклы, произво-

димой для промышленной переработки?

5. Какие корнеплоды допускаются к приему на сахарных заводах

Алтайского края, а на других российских не допускаются?

6. Как определяется общая загрязненность корнеплодов сахарной

свеклы?

7. Почему нормируется количество подвяленных (потерявших тур-

гор) корнеплодов?

8. Как влияет повышенное количество в партии подвяленных, му-

мифицированных, с сильными механическими повреждениями корней

на сохранность сырья, качество и выход сахара?

Занятие 2. Оценка качества корнеплодов лабораторными методами.

Доброкачественность сока сахарной свеклы

Задание

. 1. Познакомиться с химическим составом корней сахар-

ной свеклы. 2. Изучить методики лабораторного определения качества

корнеплодов сахарной свеклы и доброкачественности свекловичного

сока.

Материалы и оборудование: корнеплоды сахарной свеклы, поля-

риметр, технические весы, сушильный шкаф, прибор для водного ди-

герирования, раствор уксуснокислого свинца, дистиллированная вода,

терка для получения мезги, фарфоровые чашки, стеклянные стаканчи-

ки на 50 и 100 мл, лакмусовая бумага, фенолфталеин.

Методические указания. Сахар – главная (около 72%) составная

часть сухого вещества корня. В сырой массе корня на воду и сахар в

сумме приходится около 92%.

В корне сахарной свеклы содержится в среднем 75% воды, 17,5

(от 14 до 20%) сахара и 7,5% несахаров.

Задача технологических процессов производства сахара заключа-

ется в отделении сахарозы от 7,5% растворимых и нерастворимых не-

сахаров органического и неорганического происхождения. В соке, вы-

жатом из мезги корня, содержится 17,5% сахара и 2,5% несахаров. Это

87,5% сахара и 12,5% несахаров в пересчете на сухую массу сока. В мя-

коти, состоящей из остатков мезги после отделения сока, по массе со-

держится 48% пектиновых веществ, 22 гемицеллюлоз, 24 клетчатки,

2 белков, 2 сапонина и 2% золы. В состав несахаров сока входит 2%

органических несахаров и 0,5% золы (в пересчете на сырую массу кор-

ня). Органические несахара можно разделить на две группы: азотистые

вещества – 1,1% и безазотистые органические несахара – 0,9%. Азоти-

стые несахара сока состоят примерно из 0,6% белков и 0,5% небелко-

вых азотистых веществ по массе корня.

Избыточное накопление отдельных растворимых и нераствори-

мых несахаров неодинаково влияет на переработку свеклы. Повышен-

ное содержание в корнеплоде клетчатки и лигнина затрудняет резку

корней, отрицательно отражается на качестве стружки. Накопление в

свекле растворимых форм пектиновых веществ затрудняет работу

диффузии, фильтр-прессов и т.д.

Иногда наблюдаются большие потери сахара в патоке. Повышен-

ный выход патоки обусловливается рядом причин. Одной из главных

является неблагоприятный для существующего технологического

процесса состав перерабатываемой свеклы. Из имеющихся в свекло-

вичном корне несахаров в диффузный сок переходит только часть их.

Некоторая часть несахаров диффузного сока удаляется в процессе

очистки, остальные несахара переходят в сатурационные соки и со-

провождают сахар вплоть до патоки. Степень вредности этих компо-

нентов на разных этапах получения сахара может быть различной.

Потери сахара в патоке – очень важный показатель. Он зависит от

содержания так называемого

вредного азота, под которым понимают

разность между содержанием общего азота и суммой белкового, ам-

миачного и амидного азота и зольных веществ. Потерю сахара в пато-

ке можно определить по произведению содержания вредного азота в

свекле (%): 0,9 × 25. Считается, что около 90% вредного азота из

стружки переходит в диффузный сок, а затем в патоку. Одна часть

вредного азота в патоке приходится в среднем на 25 частей сахара.

Вредный азот не удаляется при технологическом процессе и пре-

пятствует кристаллизации сахара. Содержание вредного азота повы-

шается при недостатке влаги в процессе вегетации растений, при из-

быточном внесении азотных удобрений и недостатке фосфорных и

калийных, в корнеплодах, поврежденных микроорганизмами (табл. 9),

а также подмороженных, а затем оттаявших.

Содержание сухого вещества и сахаров в корне определяют в

пробе, полученной из целого корнеплода.

Таблица 9

Влияние микроорганизмов на содержание сахара

и других веществ в корнеплодах, % к массе корнеплодов

Вещество

Корнеплод

здоровая часть гнилая часть

Сахароза 16,35 2,00

Инвертный сахар 0,10 2,45

Вредный азот 0,04 0,40

Водорастворимые пектиновые

вещества

0,12 0,35

Зола (

глекислая) 0,53 1,89

Получение мезги для определения сахара и сухого вещества. Для

определения содержания сахара или сухого вещества в корнях корне-

плодов любым из приводимых способов проба корня должна быть

тщательно измельчена. Этой цели служат разнообразные приборы и

приспособления.

Если проба должна быть взята с сохранением жизнеспособности

корня, применяют приспособления, продырявливающие или просвер-

ливающие корень, причем в некоторых случаях проба получается в

виде уже измельченной мезги, в других же – полученный сверлом ци-

линдрик подлежит измельчению на прессах. Прессы применяются

также для отжатия сока из корня в тех случаях, когда необходимо его

исследовать.

В качестве наиболее простого и доступного приспособления для

измельчения целых корней или крупных частей корня может служить

обыкновенная ручная терка. Обычные размеры такой терки – 300 мм

длиной и 180 мм шириной. Диаметр отверстий терки 2-2,5 мм, рас-

стояние между ними 2-3 мм.

Полученную тем или иным способом мезгу тщательно перемеши-

вают для получения однородной массы. Отсюда в дальнейшем берут

необходимую навеску для производства соответствующего исследо-

вания. Следует иметь ввиду, что сохранение мезги в открытом состоя-

нии ведет к ее подсыханию, вследствие чего меняется концентрация

сухого вещества и сахара, а следовательно, и результаты исследования

не будут соответствовать истинному составу корня. Как правило, ко-

рень немедленно вслед за измельчением должен поступать на даль-

нейшее исследование.

Навеску мезги отвешивают в фарфоровой чашке или в весовом

стеклянном стаканчике.

Вся сумма органических и минеральных веществ исследуемого

продукта носит название

сухих веществ.

Для определения содержания сухого вещества в корнях исполь-

зуют прямой метод взвешивания пробы и ее высушивания в сушиль-

ном шкафу до постоянной массы. Высушивать можно или в простом

сушильном шкафу, или в шкафу, в котором воздух разрежен.

В простом сушильном шкафу высушивание продолжается в тече-

ние 6 часов при температуре 90-100

С. В шкафу же с разреженным воз-

духом при разрежении в 500-600 мм ртутного столба поддерживают

температуру в продолжение всего высушивания на уровне 105-110

С.

После шестичасового высушивания стаканчик или чашечку пере-

носят в эксикатор и по охлаждении взвешивают, затем снова ставят в

шкаф на один час, снова охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Так

поступают до тех пор, пока два последних взвешивания не дадут оди-

наковых цифр или разность между ними будет не более 0,001 г. При

большей разности высушивание продолжают.

Процент сухого вещества высчитывают по формуле:

ИВ

100СВ

−

где Х – процент сухого вещества;

СВ – масса сухого вещества, г;

ИВ – масса исходного вещества, г.

Определение сухих растворимых веществ в растворах рефрак-

тометром

основано на зависимости, существующей между показате-

лем преломления луча и концентрацией раствора.

С помощью рефрактометра можно быстро определить содержа-

ние водорастворимых сухих веществ, большую часть которых состав-

ляют сахара.

Для определения содержания сухих веществ верхнюю призму ла-

бораторного рефрактометра откидывают, на нижнюю помещают две

капли сока, выжатого с помощью прессика из корня или из мезги че-

рез марлю, сложенную в два слоя. Затем опускают верхнюю призму и

с помощью зеркала освещают призмы. Окуляр наводят на фокус ры-

чажком, передвигаемым вверх и вниз. Добиваются получения резкой

границы между светлой и темной частями поля зрения. В окуляр вид-

ны две шкалы и горизонтальная линия, пересекающая их. Поднимая

или опуская окуляр, указанную линию совмещают с границей светлой

или темной частей поля зрения. Справа располагается шкала с деле-

ниями от 0 до 95%, которая при температуре 20

С показывает процент

сухого вещества в исследуемом соке.

Для быстрого определения содержания сухих веществ, необходи-

мого при установлении в полевой обстановке степени зрелости пло-

дов, овощей и корнеплодов, применяется полевой рефрактометр.

Для получения сока к рефрактометру приложены некоторые при-

способления. Это, прежде всего, щуп, при помощи которого из корня,

находящегося еще в почве, может быть взята проба. Другим приспо-

соблением является небольшой прессик. В него укладывают кусочки

взятой пробы, и из них отжимают сок прямо на измерительную приз-

му. Проверка полевого рефрактометра проводится дистиллированной

водой при температуре 20

С.

По содержанию водорастворимых сухих веществ в сахарной

свекле можно приблизительно определить и содержание сахара; для

этого процентное содержание этих сухих веществ умножают на ус-

ловный коэффициент 0,83. Например, если водорастворимых сухих

веществ содержится 23,5%, то сахара будет 23,5 · 0,83 = 19,5%. В кон-

кретных почвенно-климатических условиях этот коэффициент необ-

ходимо уточнять на основании лабораторных исследований.

Определение растворимых сухих веществ ареометром. Принцип

употребления ареометра для определения удельной массы основан на

физическом законе, по которому погруженное в жидкость тело теряет

в своей массе столько, какова масса вытесненной им жидкости. Сле-

довательно, в жидкостях с различной удельной массой ареометр по-

гружается на различную глубину, и эта глубина погружения ареомет-

ра может быть определена по нанесенной на его шейке шкале.

Для определения сухого вещества в растворах, богатых сахаром,

при помощи ареометра пользуются обычно не простыми ареометрами,

а специальными сахариметрами. Шкала их градуирована таким обра-

зом, что показывает проценты сухого вещества в растворе, принимая,

что все сухое вещество состоит из сахарозы или же удельная масса

находящегося там несахара не отличается от такового же для сахаро-

зы.

Показания сахариметра будут правильными, если определение

производят при нормальной температуре, указанной на сахариметре.

В противном случае следует вводить поправку.

Сухие вещества в корнеплодах имеют различное значение. С со-

держанием сухих веществ связано, прежде всего, географическое по-

ложение культуры корнеплодов. В северных районах возделываются

корнеплоды с меньшим содержанием сухих веществ, южнее – корне-

плоды, более богатые сухим веществом.

Показатель содержания сухого вещества в корнях сахарной свек-

лы возрастает с повышение плодородия почвы и удлинением вегета-

ционного периода. На плодородных почвах в корнеплодах больше во-

дорастворимых веществ, чем на бедных.

Корнеплоды с повышенным содержанием сухих веществ лучше

противостоят заморозкам и недостатку влаги.

Чем выше содержание сухих веществ в корнях, тем они лучше

хранятся в зимний период.

Наконец, более высокое содержание сухих веществ в корнях кор-

неплодов определяет и их более высокую кормовую ценность. Для

сахарной свеклы оценка ее по содержанию сухого вещества важна для

определения технических достоинств как сырья для промышленности.

Определение сахара в корнях сахарной свеклы по способу прямой

поляризации.

Этот показатель определяют на сахариметре прямой поляризаци-

ей подготовленной навески методом горячего водного или холодного

водного дигерирования.

Метод горячего водного дигерирования. 26,0 г мезги отвешива-

ют на технических весах и помещают в дигестионный сосуд диамет-

ром 66±1 мм и высотой 130 мм. Туда же из пипетки с двухходовым

краном прибавляют 178,2 мл разбавленного раствора свинцового ук-

суса плотностью 1,235-1,240 г/см

с сильной щелочной реакцией на

лакмус и слабощелочной на фенолфталеин или 6 мм 10%-ного раство-

ра уксусного свинца, разбавленного 100-120 мл дистиллированной

воды. Во втором случае после 30-минутного нагревания и последую-

щего охлаждения воду доводят до метки.

Сосуд закрывают крышкой с резиновой прокладкой, плотно за-

винчивают, взбалтывают горизонтальными движениями и ставят на

30 мин. в термостат с температурой 80

С или на водяную баню с тем-

пературой 82-83

С. В течение этого времени в термостате поддержи-

вают температуру 80

С, а в водяной бане 75-80

С. При большом коли-

честве анализируемых проб температуру нагрева водяной бани повы-

шают до 85-86

С.

Уровень воды в водяной бане должен быть таким, чтобы вся ци-

линдрическая часть дигестионного сосуда была погружена в воду.

За период нахождения в термостате или водяной бане сосуд два-

жды примерно через равные промежутки времени взбалтывают гори-

зонтальным движением (не менее 8-10 движений). Опрокидывание и

вертикальное встряхивание не допускается.