|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
4. DEKSTRYNY I HYDROLIZATY SKROBIOWE
4.1. Wst Ċ p: 4.1.1. Kwasowa i enzym atyczna hydroliza skrobi ziem niaczanej: Skroba stanowi surowec do otrzymywana weu produktów uzyskwanych w wynku róĪnych procesów fzycznych, chemcznych i bochemcznych. Jedną z dróg przetwarzana skrob, ceem otrzymana produktów o okreĞonych wáaĞcwoĞcach est ej hydroza, przeprowadzana przy pomocy kwasów ub enzymów. Pod wpáywem ch dzaáana w obecnoĞci wody, dáuge áaĔcuchy skrobi rozpadaą sĊ na coraz krótsze odcnk, uegaąc rozpuszczenu i scukrzenu. Produkty hydrozy skrobi tworzą roztwory wodne o weokrotne nĪszej epkoĞci od keków skrobowych, przy czym epkoĞü roztworów nskocząsteczkowych produktów est mnesza nĪ wekocząsteczkowych. DzĊki temu przebeg hydrozy skrobi moĪna kontroowaü na podstawe pomaru epkoĞci hydrozatów. Przebeg procesu hydrozy skrobi moĪna teĪ kontroowaü poprzez obserwace barwena sĊ ej produktów z odem. W początkowej faze hydrozy, powstaáe wekocząsteczkowe dekstryny, tradycyne zwane amyodekstrynam, barwą sĊ z odem na nebesko. Produkty daej prowadzonej hydrozy o mneszych cząsteczkach barwą sĊ z odem na czerwono i stąd ch nazwa erytrodekstryny. Produkty hydrozy o eszcze mneszych cząsteczkach, tzw. achrodekstryny oraz eszcze mnesze, záoĪone tyko z paru cząsteczek gukozy matodekstryny ne wykazuą reakci barwnej z odem. W wynku hydrozy nagromadzaą sĊ nskocząsteczkowe dekstryny, matoza i gukoza- substance redukuące páyn Fehnga. DzĊki temu na podstawe oznaczana redukcynoĞci hydrozatu moĪna kontroowaü przebeg hydrozy skrobi i okreĞü ej efekt koĔcowy. StopeĔ scukrzena merzy sĊ redukcynoĞcą hydrozatu i wyraĪa ako DE (Dextrose equvaent), tzn. oĞü substanci redukuących oznaczonych odczynnkem Fehnga, w przeczenu na gukozĊ w gramach zawartych w 100 g suchej substanci hydrozatu. Akohol etyowy 96% zmeszany z próbą hydrozatu powodue wytrącane sĊ skrobi i wekocząsteczkowych dekstryn, w postaci zmĊtneĔ i baáego osadu. W marĊ postĊpowana hydrozy skrob, wytrącaący sĊ osad i zmĊtnene są coraz mnesze wskutek zmneszana sĊ cząsteczek dekstryn i zwązanej z tym rosnącej ch rozpuszczanoĞci w akohou. Przy stopnu scukrzena 75- 80 DE ne wystĊpue zmĊtnene hydrozatu po zmeszanu z akohoem. Zawsko to wykorzystane est w praktyce przy kontroi stopna scukrzena hydrozatów skrobowych. Hydroza skrobi stosowana est na skaĊ przemysáową gáówne do otrzymywana gukozy i syropów skrobowych. Przeprowadzana est przy uĪycu snych kwasów mneranych w podwyĪszonej temperaturze (na ogóá ne nĪszej nĪ 100 C) ub przy zastosowanu preparatów amyotycznych w temperaturze odpowednej da rodzau uĪytego enzymu. W przemyĞe zemnaczanym do hydrozy skrobi stosue sĊ gáówne kwas sony, sarkowy i azotowy. W zaeĪnoĞci od ceu produkci i zastosowanej technoog, moĪna przy ch uĪycu uzyskaü produkty o róĪnym stopnu degradaci skrob- od wekocząsteczkowych dekstryn do gukozy. Od trzydzestu at coraz powszechnej stosue sĊ w przemyĞe skrobowym technooge produkci hydrozatów skrobowych przy zastosowanu enzymów. W przemyĞe tym uĪywa sĊ gáówne bakterynych i grzybowych preparatów dwóch enzymów: afaamyazy i gukoamyazy. Alfaamylaza hydrozuąc wązana afa-1,4-gkozydowe poĞrodkuáaĔcuchów skrobi powodue ej szybke rozpuszczene (upáynnene) i dekstrynzacĊ oraz powone scukrzene. Ostatecznym rezutatem dzaáana na skrobĊ afaamyazy est powstane meszanny matozy, gukozy oraz tzw. dekstryn grancznych záoĪonych z kku reszt gukozy poáączonych obok wązaĔ afa-1,4- gkozydowych wązanami afa-1,6-gkozydowymi ne uegaącymi dzaáanu afaamyazy. W wynku dzaáana afaamyazy nastĊpue szybke obnĪene epkoĞci keku skrobowego i bardzo powony wzrost ego redukcynoĞc. Glukoamylaza, czyi amyogkozydaza rozkáada od neadehydowego koĔca áaĔcuchów skrobi koeno kaĪde wązane, zarówno afa-1,4-gkozydowe ak i afa-1,6-gkozydowe, powoduąc szybke nagromadzane sĊ gukozy w hydrozace. W koĔcowym efekce dzaáana gukoamyazy na skrobĊ otrzymue sĊ gukozĊ. W praktyce przemysáowej ceem przyspeszena scukrzana stosue sĊ naczĊĞcej oba enzymy- afaamyazĊ, a nastĊpne gukoamyazĊ. Enzymy amyotyczne w bardzo maáym stopnu mogą hydrozowaü skrobĊ neskekowaną- w postaci gaáeczek, praktyczne, zwáaszcza w przypadku skrobi zemnaczane, proces taki ne zachodz. Datego przed dodanem preparatów enzymatycznych do skrobi (ub równoczeĞne) poddaemy ą skekowanu. Natomast w trakce hydrozy kwasowej rozkáadowi uega takĪe skroba neskekowana. Zastosowane zomerazy gukozowej pozwoáo na produkcĊ syropu gukozowo-fruktozowego, który w kraach wytwarzaących znaczne oĞci tanej skrobi kukurydzanej staá sĊ skutecznym konkurentem sacharozy, zwáaszcza w przemyĞe napoów bezakohoowych. W wynku kwasowej hydrozy skrobi otrzymue sĊ syropy o róĪnym skáadze cukrów, a wĊc o róĪnych wáaĞcwoĞcach nezaeĪnych od stopna scukrzena. 4.1.2. Definicje niektórych hydrolizatów: 4.1.2.1. Syropy skrobiowe są produktami otrzymanymi przez kwasową, enzymatyczną ub kwasowo-enzymatyczną hydrozĊ upáynnonego meczka krochmaowego ( w podwyĪszonej temperaturze i cĞnenu) nastĊpne zoboĊtnene, oczyszczene i zagĊszczene. Są to gĊste, epke, hgroskopne cecze o sáodkm smaku. Syropy skrobowe stosuemy do produkci karmeków, nadzeĔ cukernczych, draĪetek, pomadek, gaaretek, wyrobów gryaĪowych, pernków i chaáwy. àagodzą one zbyt ostrą sáodycz sacharozy (50-60% sáodyczy sacharozy), nadaą pastycznoĞü mase karmeowe, są antykrystazatoram. 23 4.1.2.2. Maltodekstryny to produkty czĊĞciowej depolimeryzacji skrobi otrzymane w wyniku hydrolizy enzymatycznej. Mają postaü biaáego proszku. Z uwagi na ich wáaĞciwoĞci wypeániające, zagĊszczające i stabilizujące są stosowane np. do produkcji mleka modyfikowanego i mączek odĪywczych dla niemowląt, biszkoptów, ciastek, lodów w proszku, majonezów. 4.1.2.3. Dekstryny Dekstryna jest to skrobia modyfikowana otrzymana w wyniku obróbki termicznej mączki ziemniaczanej (w stanie suchym lub na mokro) z dodatkiem lub bez maáych iloĞci kwasu. W zaleĪnoĞci od sposobu produkcji rozróĪniamy: 4.1.2.3.1. Dekstryny bia á e Przypominają barwą krochmal. Powstają na skutek czĊĞciowej hydrolizy i suszenia w okoáo 100 o C zakwaszonej mączki ziemniaczanej. Do zakwaszania stosujemy HNO 3 , HCl, lub ich mieszaninĊ. Etapy produkcji: -zakwaszanie krochmalu -suszenie w 100 C do okoáo 3% wody -cháodzenie -nawilĪanie do 10-11% H2O -odsiewanie -pakowanie Dekstryny biaáe są czĊĞciowo rozpuszczalne w wodzie. W zaleĪnoĞci od rozpuszczalnoĞci rozróĪniamy nastĊpujące odmiany 60- o wysokiej rozpuszczalnoĞci 40- o Ğredniej rozpuszczalnoĞci 12- o niskiej rozpuszczalnoĞci 4.1.2.3.2. Dekstryny Ī ó á te Są to produkty o barwie Īóátej powstaáe w wyniku praĪenia mączki ziemniaczanej w obecnoĞci kwasu. BarwĊ tych dekstryn powoduje proces karmelizacji. Etapy produkcji - zakwaszanie krochmalu - suszenie do okoáo 3% wody - praĪenie 150-185 C - cháodzenie - nawilĪanie do wilgotnoĞci 9-11% - odsiewanie - pakowanie Dekstryny Īóáte są prawie caákowicie rozpuszczalne w wodzie, róĪnią siĊ natomiast lepkoĞcią roztworów. W zaleĪnoĞci od lepkoĞci rozróĪniamy nastĊpujące odmiany dekstryn Īóátych: -BW- o bardzo niskiej lepkoĞci -W- o wysokiej lepkoĞci - S- o Ğredniej lepkoĞci - N- o niskiej lepkoĞci - BN- o bardzo niskiej lepkoĞci 4.1.2.3.3. Gumy brytyjskie Są produktami powstaáymi podczas praĪenia w temperaturze okoáo 200 C bez dodatku kwasu. 4.1.3. Zastosowanie dekstryn Dekstryny są uĪywane w przemyĞle papierniczym, poligraficznym, zapaáczanym, wáókienniczym, odlewniczym, farmaceutycznym, wiertnictwie i wielu innych. SáuĪą jako Ğrodki klejące, usztywniające i zagĊszczające oraz do wyrobu takich Ğrodków. Wáókiennictwo- Ğrodki klejące do osnów tkackich (klejonki), apreturowanie tkanin, utrwalania wzorów i rysunków na tkaninach. Wiertnictwo- są skáadnikami páuczek wiertniczych w celu obniĪenia ich filtracji i zachowania stabilnoĞci páuczki. 24 Odlewnictwo- spoiwa mas formierskich a takĪe do produkcji klejów stosowanych do produkcji papieru, wyrobu filcu, tapet, zagĊszczanie farb i atramentu, gumowanie znaczków pocztowych i etykiet do wyrobu papieru fotograficznego. Karmel spoĪywczy- jest to produkt otrzymany z cukru skrobiowego lub syropów skrobiowych na wskutek dziaáania podwyĪszoną temperaturą w obecnoĞci katalizatora, najczĊĞciej amoniaku. Jest ciemną syropowatą cieczą o zawartoĞci 30% wody i minimum 35% cukrów redukujących. Ma charakterystyczny sáodki smak z gorzkawym posmakiem 4.1.4. Podzia á hydrolizatów skrobiowych ze wzgl Ċ du na stopie Ĕ ich scukrzenia: 4.1.4.1. Maltodekstryny - niskoscukrzone DE 6-11 - Ğrednioscukrzone DE 12-19 - wysokoscukrzone DE 20- 30 4.1.4.2. Syropy skrobiowe -syrop niskoscukrzony (N) DE 30-38, stosowany do produkcji karmelków i pieczywa cukierniczego, jest maáo higroskopijny i ma duĪą lepkoĞü - syrop normalnie scukrzony (C) DE 38-45, jest to równieĪ syrop cukierkowy - syrop Ğrednioscukrzony (S) DE 45-55, jest to syrop chaáwowy, ciągnie siĊ w nitki -syrop wysokoscukrzony (W) DE 55-65 -syrop wysokoscukrzony sáodowy (W) DE 50-65, powstaje na drodze hydrolizy enzymatycznej, do wyrobu pierników - syrop wysokoscukrzony maltozowy DE 60-62, wytwarzany metodą kwasowo-enzymatyczną, do produkcji pomad, dĪemów, miodów pitnych - syrop specjalny DE 77-85, do produkcji karmelu 4.1.4.3. Glukoza zestalona DE 85-89 4.1.4.4. Glukoza krystaliczna DE 100 4.2. û wiczenia laboratoryjne: 4.2.1. Okre Ğ lenie zapachu dekstryn wg. PN-71/A-74700 Zapach dekstryny okreĞliü organoleptycznie bezpoĞrednio po otwarciu opakowania próbki i lekkim wstrząĞniĊciu. W przypadkach wątpliwych dla wzmoĪenia intensywnoĞci zapachu umieĞciü dekstrynĊ w sáoiku szklanym szczelnie zamkniĊtym i ogrzewaü na áaĨni wodnej przez 15 min w temperaturze okoáo 40 o C. Po wyjĊciu z áaĨni wodnej okreĞliü oraganoleptycznie zapach dekstryny. Stosowaü nastĊpujące okreĞlenia zapachu: - bez zapachu - typowy dla dekstryny - obcy (np. stĊcháy, kwaĞny itp.) 4.2.2. Oznaczenie kwasowo Ğ ci dekstryn wg. PN-71/A-74700 4.2.2.1. Wykonanie oznaczenia dla dekstryn bia á ych: Do kolby stoĪkowej o pojemnoĞci 250 cm 3 odwaĪyü na wadze technicznej 25±0,01 g badanej dekstryny i dodaü 100 cm 3 wody destylowanej wolnej od dwutlenku wĊgla. NastĊpnie dodaü 10 kropli roztworu fenoloftaleiny, wymieszaü i szybko miareczkowaü 0,1 M roztworem wodorotlenku sodowego przy ciągáym energicznym mieszaniu. Miareczkowanie jest zakoĔczone, gdy powstaáe wyraĨnie róĪowe zabarwienie roztworu utrzyma siĊ przez 1 min. 4.2.2.2.Wykonanie oznaczenia dla dekstryn Ī ó á tych i Ī ó á topodobnych Do zlewki o pojemnoĞci 150 cm 3 odwaĪyü na wadze technicznej 10±0,01 g badanej dekstryny i dodaü 100 cm 3 wody destylowanej wolnej od dwutlenku wĊgla. Po dokáadnym wymieszaniu i rozpuszczeniu próbki miareczkowaü potencjometrycznie 0,1 M roztworem wodorotlenku sodowego przy ciągáym mieszaniu. Miareczkowanie jest zakoĔczone, gdy pehametr wykaĪe wartoĞü pH=8,3. Przy miareczkowaniu naleĪy stostowaü elektrodĊ szklaną i kalomelową. KwasowoĞü badanej dekstryny obliczyü w mililitrach 1 M roztworu NaOH na 100 g produktu wg. wzoru: X = 10 b a w którym : a- odwaĪka badanego produktu [g] b- objĊtoĞü 0,1 M roztworu NaOH zuĪytego do oznaczania [cm 3 ] 25 Za wynik przyjąü Ğrednią arytmetyczną wyników dwóch równolegáych oznaczeĔ nie róĪniących siĊ wiĊcej niĪ o 0,1 cm 3 . Wynik podawaü z dokáadnoĞcią do 0,1 cm 3 . 4.2.3. Oznaczanie rozpuszczalno Ğ ci dekstryn bia á ych wg. PN-71/A-74700 Do wytarowanej kolby stoĪkowej o pojemnoĞci 200 cm 3 z prĊcikiem szklanym odwaĪyü z dokáadnoĞcią do 0,01 g taką iloĞü dekstryny, aby zawartoĞü suchej masy wynosiáa 10 g. WielkoĞü odwaĪki obliczyü ze wzoru: X 1000 100 X 2 w którym : X 2 - wilgotnoĞü dekstryny [%] Dodaü 30 cm 3 wody destylowanej o temperaturze 12- 15 o C i stale mieszaü. NastĊpnie dodaü dalsze 50 cm 3 wody destylowanej, po czym uzupeániü zawartoĞü kolby wodą destylowaną do 100 ±0,01g. Zamknąü kolbĊ korkiem, wstrząsaü przez okoáo 20 s, a nastĊpnie wstawiü do termostatu lub áaĨni wodnej o temperaturze 20±0,02 o C na okres 30 min. W tym czasie wstrząsaü kolbĊ kilkakrotnie. NastĊpnie caáoĞü przesączyü przez sączek karbowany, odrzucając pierwsze 10 cm 3 przesączu. Z dalszej iloĞci przesączu pobraü pipetą kilka kropel, naáoĪyü na pryzmaty refraktometru, oĞwietliü odpowiednio i odczytaü wspóáczynnik zaáamania Ğwiatáa w temperaturze 20 o C. Z tablicy 1 odczytaü rozpuszczalnoĞü dekstryny na podstawie oznaczonego wspóáczynnika zaáamania Ğwiatáa. 4.2.4. Oznaczanie rozpuszczalno Ğ ci dekstryn Ī ó á tych metod ą wirówkow ą wg. normy: PN-71/A-74700 Zasada oznaczania polega na rozpuszczeniu dekstryny w wodzie, odwirowaniu roztworu i odczytaniu z podziaáki probówki zawartoĞci czĊĞci nierozpuszczalnych. Do zlewki pojemnoĞci 200 cm 3 odwaĪyü z dokáadnoĞcią do 0,01 g taką iloĞü dekstryny, aby zawartoĞü suchej masy wynosiáa 5 g. WielkoĞü odwaĪki obliczyü wg. wzoru: X 500 100 X 1 w którym: X 1 - wilgotnoĞü dekstryny [%] Dodaü 5 cm 3 alkoholu metylowego i dokáadnie wymieszaü. Po otrzymaniu jednolitej zawiesiny dodaü 50 cm 3 wody destylowanej o temperaturze 12-15 o C, ciągle energicznie mieszając. NastĊpnie zawartoĞü przenieĞü iloĞciowo do kolby miarowej pojemnoĞci 100 cm 3 i uzupeániü do kreski wodą destylowaną. Wstawiü kolbĊ na 10 min do termostatu o temperaturze 20±0,2 o C, nastĊpnie dokáadnie wymieszaü, pobraü pipetą 10 cm 3 roztworu i umieĞciü w probówce z podziaáką. ProbówkĊ wstawiü do wirówki i odwirowaü przez 5 min przy 3000 obr/min, po czym odczytaü procent rozpuszczalnoĞci wprost z podziaáki umieszczonej na probówce. Za wynik przyjąü Ğrednią arytmetyczną wyników z dwóch równolegáych oznaczeĔ nie róĪniących siĊ od siebie wiĊcej niĪ 0,2%. Wynik podawaü z dokáadnoĞcią do 0,01%. 4.2.5. Oznaczanie lepko Ğ ci dekstryn Ī ó á tych Przygotowanie roztworu do oznaczania: Do wytarowanej zlewki o pojemnoĞci 250 cm 3 z termometrem szklanym (bagietkowym) odwaĪyü 40 ±0,01dekstryny w przeliczeniu na suchą substancjĊ. Do dekstryny wlaü 50 cm 3 wody destylowanej i dokáadnie wymieszaü. NastĊpnie zlewkĊ umieĞciü w áaĨni wodnej i ogrzewaü do 67 o C utrzymując temperaturĊ przez dalsze 5 minut. Po zakoĔczeniu ogrzewania roztwór ocháodziü do 20 ±1 o C. ZlewkĊ osuszyü dokáadnie z zewnątrz i uzupeániü wodą destylowaną do 100 ±1 o C g. Po dokáadnym wymieszaniu roztwór przelaü do suchego rozdzielacza i pozostawiü na 1 godzinĊ. Po tym czasie przelaü do suchego cylindra miarowego i zmierzyü gĊstoĞü. Wykonanie oznaczenia: Sklarowanym roztworem napeániü rurkĊ lepkoĞciomierza Hoepplera poáączonego z termostatem nastawionym na temperaturĊ 20±2 o C. WáoĪyü kulkĊ pomiarową i po 10 minutach zmierzyü sekundomierzem czas jej spadania. Kulka powinna byü tak dobrana, aby czas jej spadania mieĞciá siĊ w granicach 20-200 s. Wykonaü trzy pomiary czasu spadania kulki z których obliczyü czas Ğredni i przyjąü do obliczenia lepkoĞci. LepkoĞü dekstryn Īóátych obliczyü w centypuazach wg. wzoru: X t c c k ( k r ) w którym: t-czas spadania kulki [s] c k - gĊstoĞü uĪytej kulki [g/cm 3 ] c r -gĊstoĞü badanego roztworu dekstryny [g/cm 3 ] 26 Za wynik przyjąü Ğrednią arytmetyczną wyników dwóch równolegáych oznaczeĔ nie róĪniących siĊ wiĊcej niĪ o 5 cP. Wynik podawaü z dokáadnoĞcią do 1 cP. 4.2.6. Ocena organoleptyczna hydrolizatów 4.2.6.1 Okre Ğ lenie zapachu Zapach badanego produktu naleĪy okreĞliü organoleptycznie bezpoĞrednio po otwarciu opakowania próbki i lekkim wstrząĞniĊciu lub wymieszaniu prĊcikiem szklanym. W przypadkach wątpliwych, dla wzmoĪenia intensywnoĞci zapachu naleĪy umieĞciü próbkĊ w sáoiku szklanym, zamknąü szczelni i ogrzewaü w áaĨni wodnej przez 30 minut w temperaturze okoáo 40 o C, nastĊpnie otworzyü sáoik i okreĞliü oraganoleptycznie zapach. NaleĪy stosowaü nastĊpujące okreĞlenia zapachu: -bez zapachu -typowy dla danego produktu -obcy (np. kwaĞny, stĊcháy, szlamowy itp.) 4.2.6.2 Okre Ğ lenie smaku Smak danego produktu naleĪy okreĞliü oraganoleptycznie stosując nastĊpujące okreĞlenia: -sáodki -sáodki ze sáodowym posmakiem -sáodki z gorzkim posmakiem -gorzki -obcy 4.2.6.3 Oznaczanie barwy oraz przezroczysto Ğ ci syropu skrobiowego Badany produkt wlaü do zlewki pojemnoĞci 50 cm 3 ze szkáa bezbarwnego i po ustąpieniu pĊcherzyków powietrza okreĞliü organoleptycznie barwĊ, przeprowadzając obserwacjĊ na biaáym tle z kierunkiem Ğwiatáa padającego. OkreĞlanie barwy wykonaü w Ğwietle rozproszonym, stosując nastĊpujące okreĞlenia barwy: -bezbarwna -sáomkowa -jasnoĪóáta -Īóáta -ciemnoĪóáta -brązowa Dla okreĞlenia przezroczystoĞci naleĪy stosowaü nastĊpujące okreĞlenia: - przezroczysty - lekko opalizujący - opalizujący - mĊtny - mĊtny ze Ğladami osadu 4.2.8. Oznaczanie kwasowo Ğ ci wg. normy PN-71/A-74700 W zlewce o pojemnoĞci 250 cm 3 odwaĪyü 25±0,1 g badanego produktu i rozpuĞciü w 25 cm 3 wody destylowanej wolnej od dwutlenku wĊgla. Dodaü 10 kropli roztworu fenoloftaleiny, wymieszaü i szybko miareczkowaü roztworem wodorotlenku sodowego przy ciągáym mieszaniu, aĪ do wystąpienia róĪowego zabarwienia roztworu utrzymującego siĊ przez 1 min. Przy oznaczaniu kwasowoĞci karmelu i syropu skrobiowego naleĪy stosowaü miareczkowanie potencjometryczne do pH 8,3 jako punktu koĔcowego. KwasowoĞü badanego produktu obliczyü w cm 3 roztworu 1 M wodorotlenku sodowego na 100 g produktu wg. wzoru: X = 0,4 b w którym: b- objĊtoĞü 0,1 M roztworu wodorotlenku sodowego zuĪytego do oznaczania [cm 3 ] Za wynik naleĪy przyjąü Ğrednią arytmetyczną wyników z dwóch kolejnych oznaczeĔ nie róĪniących siĊ wiĊcej niĪ o 0,05 cm 3 . Wynik podawaü z dokáadnoĞcią do 0,1 cm 3 . 4.2.9. Oznaczanie zawarto Ğ ci cukrów redukuj ą cych wg. normy PN-71/A-74700: 27 |
Menu
|