bannerka.ua

Физико — химические основы пищевых технологий

Физико — химические основы пищевых технологий.

1. Процессы гидрогенизации в пищевых технологиях.

2. пере этерификация жиров.

3. Процессы растворения и кристаллизации.

1. Химические процессы. Гидрогенизация и переэтерификация жиров.

Жидкие растительные жиры с помощью катализаторов могут превращаться в твердые путем насыщения водородом ненасыщенных жирных кислот. Процесс этот носит название Гидрогенизации. Гидрогенизированные жиры широко используются в пищевой промышленности для получения маргарина. В двойных связей

Жирных кислот могут присоединяться кислород, бром, йод и некоторые другие простые и сложные элементы.

Для производства таких продуктов, как маргарин, кондитерские и кулинарные жиры, мыло, стеарин, технологические смазки различного назначения, необходимые пластические, высокоплавкие и твердые (при комнатной температуре) жиры. Они могут быть получены из жидких растительных масел путем гидрогенизации. Задача гидрогенизации масел и жиров — целенаправленное изменение жирнокислотного, а следовательно, и ацилглицеринового состава исходного жира в результате присоединения водорода в присутствии катализатора к нена-сыченый остатков жирных кислот, входящих в состав ацилглицеринив подсолнечного, хлопчатобумажной, соевого, рапсового и других жидких масел.

Основная химическая реакция, протекающая при гидрогенизации, — присоединение водорода к двойным связям непредельных жирных кислот:

Физико - химические основы пищевых технологий

Дальнейшее преобразование продуктов распада ацилглицеринив и других соединений, содержащихся в жирах, приводит к накоплению в смеси различных летучих соединений, которые придают ему своеобразный запах, удаляется при следующей рафинации. Гидрирования жиров проводят с участием катализаторов, основным из них является никелевый катализатор на кизельгур. —-Переэтерификация — Один из основных методов модификации молекулярного (триацилглицеринового) состава жирового сырья. При переэтерификации происходит перераспределение ацил-них групп в триацилглицеринов жира или масла.

Физико - химические основы пищевых технологий

Процесс идет избирательно (селективно): в первую очередь гидрированные остатки жирных кислот, содержат большее количество двойных связей, при равной ненасыщенности — содержащие меньшее число атомов углерода.

Гидрирования жиров сопровождается процессом переэтерификации (обменом радикалов), а также приводит к снижению содержания в смеси витаминов А и Т>, Но практически не влияет на содержание витамина Е. С повышением температуры гидрирования, влажности водорода, увеличением продолжительности процесса возрастает содержание в гидрогенизированное жире свободных жирных кислот и продуктов их взаимодействия с катализатором. Происходит рост кислотных чисел жира. Накопление свободных жирных кислот является следствием гидролитического и термического распада ацилглицеринив при гидрировании.

Изменения взаимного положения ацильных групп могут происходить в результате перемещения ацил внутри триацилглицеринов или при обмене ацильных групп между триацилглицеринов. При переэтерификации состав жирных кислот жира не меняется, происходит их статистический перераспределение в смеси триацилглицеридив, что приводит к изменению физико-химических свойств жировых смесей в результате изменения молекулярного состава. Переэтерификация высокоплавкие животных и растительных жиров с редкими растительными маслами позволяет получить пищевые пластичные жиры с высоким содержанием ли-нолевои кислоты.

Процесс переэтерификации включает следующие операции: дозирования, смешивания и подогрева исходной смеси масел и жиров,

Щелочную нейтрализацию полученной смеси, глубокое Сушки рафинированной смеси, смешивания с катализатором и непосредственно процесс переэтерификации. Процесс переэтерификации протекает в течение 0,5-1 ч при температуре 80-90 ° С. Расход катализатора 0,9-1,5 кг на 1 т жира. В качестве катализаторов используют метилат и етилат натрия. После завершения переэтерификации катализатор дезактивируют. Полученный готовый продукт промывают и сушат.

Готовые переетерификовани жиры, предназначенные для получения маргариновой продукции, должны иметь следующие показатели: температуру плавления 25-35 ° С; твердость при 15 ° С 30-130 г / м, содержание твердых триацилглицеринов при 20 ° С 6-20%. Переетерификовани жиры специального назначения применяют в хлебопечении, при производстве аналогов молочного и кондитерского жиров и т. д.

2. Процессы перегонки и ректификации

Существует два вида перегонки: простая и фракционная.

Простая перегонка Заключается в непрерывном нагреве жидкости с отводом пара. В перегонном аппарате в равновесии с жидкостью находится только часть образованной пары. Простой перегонкой получить чистый компонент невозможно, поэтому ее применяют, если не требуется полное разделение смеси на чистые компоненты. Она возможна в том случае, когда температуры кипения компонентов сильно различаются.

Фракционная перегонка — Процесс, состоящий из нескольких стадий: 1) нагревание исходной жидкости до кипения и получения некоторого количества пара определенного состава, 2) конденсация полученной пары, 3) испарения конденсата для получения пара нового состава, более богатой легколетучих компонентом.

На практике разделения смесей производят непрерывной фракционной перегонкой, названной ректификацией. В технологии производства этилового спирта применяются процессы перегонки и ректификации. Изъятие этилового спирта из бражки и его очистка осуществляются ректификацией. Ректификацией Называют процесс разделения бинарной или многокомпонентной жидкости смеси на компоненты фракции, различающиеся между собой летучестью. Разделение бинарной смеси спирт-вода часто называют простым Перегонкой Или Дистилляцией. Разделение однородных летучих смесей осуществляют путем многократного двустороннего массо — и теплообмена между протиточнорухаючимы паровым и жидкостным потоками.

При взаимодействии фаз в процессе ректификации происходит диффузия (перенос) лекголетючого компонента из жидкой фазы в паровую и тяжколетючого компонента, наоборот, из паровой фазы в жидкую. Способ контактирования потоков при разделении водноспиртового смесей носит ступенчатый характер. Ректификацию проводят при нормальном давлении в аппаратах колонного типа, оборудованных контактными устройствами в виде тарелок разных типов (сетчатых, колпаковых, клапанных). Эти устройства способствуют максимальному приближению касательных парового и жидкого потоков противоположно движущиеся в аппарате, а следовательно, к интенсивному массообмена.

При кипении смеси более летучий компонент переходит в паровую фазу в большем количестве, чем менее летучий. Смесь обогащается одним из компонентов практически в процессе ректификации, которую можно рассматривать как способ сложной или многократной перегонки. Удаление спирта основано на разной летучести спирта и его примесей. Летучесть примесей зависит от концентрации в среде этанола. Для оценки летучести примесей по отношению к летучести этанола используют понятие коэффициентов испарения и ректификации. Если обозначить содержание (массовую долю) этанола в парах А, А в жидкости — 0,, То коэффициент испарения К = А / а. Для примесей соответствии примем обозначения а и г. В этом случае Кир = А / г.

Коэффициентом ректификации Называется отношение коэффициента испарения примесей с коэффициентом испарения этанола:

Физико - химические основы пищевых технологий

Он показывает увеличение или уменьшение содержания примесей по отношению к этиловому спирту.

Ректификационные установки спиртовых заводов — это сложные системы, включающие колонны, теплообменную аппаратуру, контрольно-измерительные приборы и автоматические средства управления. Основным элементом является колонна — противоточный аппарат, в котором установлены тарелки (контактные устройства).

Процесс перегонки используют также, например, в коньячном производстве. Коньячные виноматериалы подвергают перегонке таким образом, чтобы в спирте, который перегоняют, сохранить часть летучих соединений (эфиры и кислоты), участвующих в создании характерных аромата и вкуса коньяка.

Дезодорация Масел представляет собой дистилляционный процесс, цель которого — удаление из масла веществ — низкомолекулярных жирных кислот, альдегидов, кетонов и других летучих продуктов, которые определяют запах и вкус масла, а также выделение из растительных масел нежелательных чужеродных соединений — полициклических ароматических углеводородов, ядохимикатов, токсичных Продуктов — Афлатоксииив и др.. Частично эти соединения удаляются из масла на предыдущих этапах рафинации.

Масла, которые используются для приготовления маргарина, консервов и других пищевых продуктов, должны быть освобождены от посторонних запахов. Удаление запахов происходит путем продувки пара через слой масла под глубоким вакуумом. Такая операция называется дезодорацией.

Метод дезодорации основан на летучести ароматических компонентов масла, определяющие его запах.

Дезодорация масла выполняется в специальных аппаратах — дезодоратор — при остаточном давлении 50 Па, отсутствии воздуха и при высокой температуре. В начале процесса масло подогревают глухой паром до температуры 100 — 120 ° С, а затем подают острую пару и постепенно температуру доводят до 150-170 ° С. Продолжительность процесса при 150-160 ° С 4-6 часов.

Пара, поступающего в дезодоратор, должна характеризоваться максимальной чистотой и отсутствием в ней свободного кислорода. Наличие воздуха в паре способствует окислению масла.

3. Процессы растворения и кристаллизации

Методы подготовки сырья разнообразны и зависят от ее вида, физического состояния и способов последующей обработки. Методы подготовки сухой сыпучей сырья (поваренная соль, сахар, зерномучных и др.)., Как и способы подготовки сочной (плодоовощной) сырья, похожи.

Для удобства дозирования некоторые сыпучие материалы переводятся в растворы, эмульсии, суспензии. Сырье, растворяется в воде или способна образовывать с ней эмульсии или суспензии, конечно дозируется при непрерывных способах производства по объему. В связи с этим на рецептурных станциях или в подготовительных цехах, отделениях готовят вышеперечисленные рецептурные компоненты.

Соль растворяют в специальных солерастворитель, которые имеют устройства для фильтрации и отстаивания раствора с целью очистки от нерастворимых примесей.

Концентрацию раствора поваренной соли (рассола) выражают количеством граммов соли в 100 г раствора или количеством граммов соли в 100 г воды.

При получении растворов соли их проверяют по плотности ареометром и в случае необходимости корректируют концентрацию добавлением соли или воды. Конечно ареометры для определения концентрации рассола градуированные в процентах соли в растворе. Если такого специального ареометру (солемеры) нет, можно пользоваться ареометром общего назначения, в котором на шкале указана плотность жидкости, выраженная в г / мл. В этом случае для пересчета плотности на концентрацию соли в рассоле необходимо пользоваться данными табл. 5.1.

Таблица 5.1

Соотношения плотности рассола поваренной соли и содержания в нем соли (при 20 ° С)

Концентрация соли,%

Плотность рассола, г / мл

Концентрация соли,%

Плотность рассола, г / мл

1

2

3

4

0,5

1,002

5,5

1,038

1,0

1,005

6,0

1,041

1,5

1,009

6,5

1,045

2,0

1,013

7,0

,049

2,5

1,016

7,5

,052

3,0

1,020

8,0

,056

3,5

1,023

8,5

,060

4,0

1,027

9,0

063

4,5

1,031

9,5

1,067

5,0

1,034

10,0

1,071

Сахар хорошо растворяется в воде, концентрация раствора зависит от температуры. Растворимость Сахара в зависимости от температуры воды представлена в табл. 5.2.

Таблица 5.2 Растворимость сахара в зависимости от температуры

Температура,

10

20

30

40

50

60

80

100

Растворимость, г на 100 мл

179,2

190,5

; 203,9

219,5

238,1

260,4

287,3

362,1

487,2

Сахарные и цукропатокови сиропы готовят на многих предприятиях. Сироп, например, является второй составной частью компотов консервного производства. От качества приготовления сиропа во многом зависит общее качество консервов. Концентрация сахарного сиропа определяется его назначением — обеспечить наилучший вкус консервов.

Готовится сахарный сироп на консервных предприятиях в варочных котлах. В варочный котел заливают воду в объеме, что на 1,5% превышает расчетное количество, необходимое для получения сиропа необходимой концентрации, нагревают до

Кипения, добавляют сахар-песок, предварительно просеянный через сито с магнитоуловлювачем, доводят до кипения и полного растворения сахара и кипятят в течение 2-3 мин. В подготовленном сиропе проверяют массовую долю сухих веществ с помощью рефрактометра с ценой деления не более 0,2%, затем фильтруют.

На основе цукропатокових сиропов готовятся мармеладные и кондитерской массы, карамель и др.. Сахар — кристаллическое вещество. В пищевых продуктах сахар находится в аморфном и редко — в кристаллическом состоянии. Для преобразования кристаллического вещества в аморфное необходимо разрушить кристаллическую решетку путем растворения или расплавления, а затем расплавленную массу быстро охладить. Теряя скорость движения при охлаждении, молекулы сахара не успевают собраться в структурированную решетку, в результате чего масса приобретает однородную аморфную структуру. Сахар масс в молекуле 8 гидроксильных групп, легко превращается в аморфную вещество, однако это преобразование возможно лишь при условии замедленного движения молекул. Для этого, например, при производстве карамели повышают вязкость сахарного сиропа путем уваривания его до влажности 1 -3%.

Аморфное состояние неустойчиво. Со временем в продуктах все же восстанавливается кристаллическая решетка »изделия оцукрюються. Особенно быстро оцукрюються карамель и другие изделия с поверхности даже при незначительном их увлажнении. Внешне осахаривания карамели проявляется в потере ею прозрачности.

Будучи кристаллическим веществом, сахароза может выделяться в виде кристаллов только с пресыщенных растворов. Итак, для возможности кристаллизации сахарозы необходимо создавать пресыщения ее в растворах. Пересыщенные растворы неустойчивы, и со временем излишне растворена сахароза выделится в виде кристаллов.

Чтобы доказать раствор сахарозы до пресыщенного состояния, создать условия для создания центров кристаллизации и осуществить рост кристаллов путем отложения на их поверхности все новых и новых количеств сахарозы, который кристаллизуется, применяется уваривания. Содержание сахарозы в растворе зависит от коэффициента пресыщения, он растет с повышением температуры и выражается массовым отношением растворенного сахара в чистой воды в растворе. В присутствии несахаров растворимость значительно увеличивается и определяется Коэффициентом насыщения (Отношение коэффициента растворимости сахарозы Н В данном растворе, содержащем несахаров, к растворимости чистой сахарозы) при той же температуре, то есть:

Физико - химические основы пищевых технологий

Раствор, содержащий сахара больше, чем в насыщенном растворе, называется Пересыщенным. Степень пересыщения раствора измеряется Коэффициентом пресыщения, Показывающий, во сколько раз в данном растворе на единицу воды приходится сахара больше, чем в насыщенном растворе при той же температуре,

Физико - химические основы пищевых технологий

Где а — коэффициент пресыщения;

Н { — Количество растворенного сахара в данном растворе на единицу массы воды;

Н'- Растворимость сахара на единицу массы воды при той же температуре в дистиллированной воде.

Если а = 1 — раствор насыщен, а <1 — раствор ненасиче-ный, а> 1 — раствор пресыщен.

Кристалл сахара представляет собой комбинацию шести кристаллографических форм, имеет свойство векториальности, т. е. неодинаковости свойств в различных направлениях. Рост кристаллов происходит не мгновенно, а с некоторой скоростью, называется скоростью кристаллизации, которая характеризуется коэффициентом, который определяет количество сахарозы в миллиграммах, что

Отложилась из пересыщенного раствора в секунду на 1 м2 поверхности кристалла. Экспериментально установлена зависимость:

2 = кьРт

Где § — Масса сахара выкристаллизовывается мг;

К '- Коэффициент скорости кристаллизации, мг / (м2-с);

Р — Площадь поверхности кристалла, м2;

Т — время кристаллизации, с.

Кристаллизация сахара связана с перемещением массы и относится к диффузионного процесса, движущей силой которого является разница концентрации сахарозы в растворе и на поверхности кристаллов. Конечно кристаллы сахара движутся в мижкристальний жидкости, на их поверхности образуется пограничный слой, скорость которого по отношению к поверхности кристаллов близка к нулю, и, следовательно, массообмен в пограничном слое может происходить только путем диффузии. Очевидно, что пограничный слой и сопротивляется при кристаллизации.

Кроме того, переход сахара из пограничного слоя непосредственно в кристалл также связан с преодолением некоторого сопротивления. Таким образом, скорость кристаллизации является функцией двух процессов, протекающих одновременно, — растворение и роста кристаллов сахара путем совместных преобразований.

Терминологический словарь.

Экстракция — Процесс извлечения из твердой или разной сложного вещества одного или нескольких компонентов

Дезодорация — освобождение от неприятного запаха путем нейтрализации его определенными химическими веществами или иным путем.

Tagged with: , , , , , ,
Posted in Теоретические основы технологии пищевых производств
Перечень предметов
  1. Бухучет в ресторанном хозяйстве
  2. Введение в специальность 4к.2с
  3. Высшая математика 3к.1с
  4. Делопроизводство
  5. Информационные технологии в области
  6. Информационные технологии в системах качества стандартизаціісертифікаціі
  7. История украинской культуры
  8. Математические модели в расчетах на эвм
  9. Методы контроля пищевых производств
  10. Микробиология молока и молочных продуктов 3к.1с
  11. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами
  12. Научно-практические основы технологии молока и молочных продуктов
  13. Научно-практические основы технологии мяса и мясных продуктов
  14. Общая технология пищевых производств 4к.2с
  15. Общие технологии пищевых производств
  16. Организация обслуживания в предприятиях ресторанного хозяйства
  17. Основы научных исследований и техничнои творчества
  18. Основы охраны труда
  19. Основы пидприемницькои деятельности и агробизнеса
  20. Основы физиологии и гигиены питания 3к.1с
  21. Пищевые и диетические добавки
  22. Политология
  23. Получения доброкачественного молока 3к.1с
  24. Прикладная механика
  25. Прикладная механика 4к.2с
  26. Теоретические основы технологии пищевых производств
  27. Технологический семинар
  28. Технологическое оборудование для молочной промышленности
  29. Технологическое оборудование для мьяснои промышленности
  30. Технология продукции предприятий ресторанного хозяйства
  31. Технология хранения консервирования и переработки молока
  32. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
  33. Технохимическому контроль
  34. Управление качеством продукции ресторанного хозяйства
  35. Физика
  36. Физическое воспитание 3к.1с
Возможно Вы искали: