Исследование сока. Определение кислотности и органолептических показателей яблочного сока различных производителей

Определение кислотности и сахаристости яблочного сока

Характеристика сокосодержащих напитков

Различают следующие основные группы сокосодержащих напитков:

1. Фруктовый или овощной сок - сок, полученный из доброкачественных спелых, свежих фруктов и овощей, предназначенный для непосредственного употребления в пищу или для промышленной переработки. Соки бывают прямого отжима и восстановленные.

2. Фруктовый нектар - жидкий продукт, полученный смешиванием фруктового сока или концентрированного фруктового сока с питьевой водой и сахаром, в котором общая массовая доля фруктового сока составляет в зависимости от вида фруктов не менее 25 %

3. Морс - жидкий продукт, полученный из свежих или замороженных ягод с последующим смешиванием его с продуктом экстракции горячей питьевой водой с добавлением или без добавления вкусовых веществ, с массовой долей ягодного сока или пюре не менее 15 %

4. Диффузионный сок - жидкий продукт, полученный путем извлечения питьевой водой экстрактивных веществ из предварительно измельченных свежих фруктов или сухих фруктов одного вида, сок которых не может быть получен механическим способом

5. Концентрированные натуральные летучие ароматобразующие фруктовые (овощные) вещества - жидкий продукт, получаемый физическими способами из фруктов, овощей или их соков, включающий природный комплекс из натуральных летучих ароматобразующих веществ, содержание которых превышает не менее чем в 4 раза их естественное содержание во фруктах, овощах или их соках. Концентрированные ароматобразующие фруктовые вещества применяются для восстановления аромата в соках, изготовленных из концентрированных соков, а также при изготовлении нектаров и сокосодержащих напитков.

Состав сока и его влияние на организм

Яблочный сок богат полезными, легко усваиваемыми организмом углеводами, сахарами и органическими кислотами; содержит белки, жиры и пищевые волокна, крахмал и даже алкоголь - совсем небольшой процент. Очень богаты яблоки различными витаминами (Приложение 1). В яблоках и яблочном соке минеральных веществ больше, чем во многих других фруктах и соках: макроэлементы - кальций, магний, натрий, калий, фосфор, хлор, сера; микроэлементы - железо, цинк, йод, медь, марганец, хром, фтор, молибден, бор, ванадий, алюминий, кобальт, рубидий, никель.

Такое богатое сочетание полезных веществ оказывает на организм положительное влияние при многих заболеваниях: яблочный сок полезен при болезнях печени, желудка, кишечника, почек, мочевого пузыря и т.д.

А вот воздействие на мозговые клетки - это уже совсем другое. Яблочный сок защищает их от разрушения, и даже предотвращает развитие очень серьёзного заболевания - болезни Альцгеймера. Эксперименты на мышах показали, что яблочный сок защищает клетки мозга от окислительных процессов, возникающих во время стресса - а это говорит о его мощных антиоксидантных свойствах. Достаточно выпивать по 300 г яблочного сока в день, чтобы избежать развития склероза сосудов головного мозга.

Благодаря натуральным сахарам и органическим кислотам, яблочный сок помогает нам восстанавливаться после тяжёлых нагрузок, укрепляет сердце и сосуды.

Регулярное употребление яблочного сока приводит в норму уровень холестерина в крови, поддерживает работу сердца, защищает от радиации.

Противопоказания к приему яблочного сока

Противопоказаний немного, но они есть. Нельзя пить яблочный сок кисло-сладких сортов при гастрите с повышенной кислотностью и серьезных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, при аллергии на красные фрукты, а также при индивидуальной непереносимости. Из-за большого содержания сахара его не следует употреблять диабетикам, а также людям, страдающим ожирением. Большое употребление соков может привести к хронической диарее.

Для изучения какого-либо продукта я решила провести анкетирование учащихся школы и выявить наиболее популярный продукт. Анкета состояла из четырех вопросов:

1. Какой напиток вы чаще употребляете?

Наиболее распространенным ответом стал ответ "чай\кофе", с небольшим отрывом на втором месте располагается сок (Приложение 2). Популярность чая не удивительна, ведь он согревает зимой и утоляет жажду летом. Но я отдала предпочтение сок. Для более подробного результата был задан второй вопрос.

2. Какой вкус сока предпочитаете?

Менее потребляемый сок - томатный. Апельсиновый сок употребляют гораздо больше, но яблочный сок ушел в отрыв (Приложение 3).

3. Вы любите сок с мякотью?

Более восьмидесяти процентов ответили отрицательно, поэтому за основу изучения я использовала соки без мякоти.

4. Какое примерное количество сока вы выпиваете за неделю?

Варианты 0-2 литра и 2-5 литров разделились примерно поровну. Вариант "более 5" набрал незначительное количество голосов

Также было предложено написать свою любимую марку сока.

Исходя из этого я взяла самые популярные ответы для анализа, а именно:

При определении кислотности сока вычисляют общую кислотность в пересчете на преобладающую в данном соке кислоту.

Кислотность сока определяют путем добавления в него раствора щелочи определенной концентрации (титровального раствора). Титром называется количество щелочи в 1 мл раствора, а титрование -- это определение кислотности при помощи титровального раствора. Разультат реакции при добавлении щелочи в сок смотрят по индикатоpу -- лакмусовой бумажке. При определении количества кислоты в используют титровальный раствор едкого натрия.

Раствор для титрования. Представляет собой раствор сухого едкого натрия в количестве 5,97 гр. растворенного в 1 л дистиллированной воды.

Определение содержания кислоты

Сущность метода состоит в добавлении к стого определенному объему сока титровального раствора до тех пор, пока от полученной смеси лакмусовая бумажка не обретет синий цвет, что будет означать нейтрализацию щелочью всей кислоты, находящейся в соке. Зная исходный объем сока и объем израсходованного титровального раствора щелочи, и что 1 мл щелочи нейтрализует 0,1 % кислоты, можно легко определить кислотность сока.

Рассмотрим подробнее на следующем примере. Допустим, имеется в наличии яблочный сок. Установим чистую сухую бюретку на столе вертикально, затем нальем аккуратно в нее 10 мл сока. Это строго отмеренное количество сока перельем в стеклянный стакан. Затем в стакан с соком из пипетки отмеренными порциями прибавляем титровальный раствор, после каждой прибавки стеклянной палочкой сок перемешиваем, а капельки со стеклянной палочки наносим на лакмусовую бумажку. Красный цвет лакмуса означает, что еще не вся кислота нейтрализована и поэтому прибавляем новую порцию титровального раствора щелочи. Так будем поступать до тех пор, пока красная окраска всей лакмусовой бумажки не изменится на синюю, что будет при нейтрализации всей кислоты щелочью. Пусть мы на нейтрализацию 10 мл яблочного сока израсходовали 21 мл щелочного титровального раствора, тогда это означает, что в 1 литре сока содержится 21 гр. яблочной кислоты, или 2,1 % кислоты.

Результаты данного опыта занесены в таблицу (Приложение).

Общее количество сахара в соке можно определить по удельному весу сока, что основано на зависимости плотности сока от содержания в нем сахара. Удельный вес определяют взвешиванием отмеренного количества сока на точных весах или при помощи ареометра. Перед определением количества сахара, сок необходимо профильтровать через бумажный фильтр. Температура сока должна быть 19-20°С.

Если температура сока отличается от 20°С, то в показание ареометра вносится температурная поправка. Если температура выше 20°С, то к показанию ареометра надо прибавить величину, полученную от умножения разности градусов температуры на 0,0002. Например, при 25°С показания ареометра -- 1,053, а действительный вес будет: 1,053 + (5 х 0,0002) = 1,054. И, наоборот, при температуре сока ниже 20°С разность температур, умноженную на 0,0002, нужно отнять от показания ареометра.

После внесения температурной поправки, по удельному весу сока определяют содержание в нем сахара.

Кроме сахаров, сок содержит еще и экстрактивные вещества, содержание которых различно в разных соках. Эти экстрактивные вещества влияют на точность результатов определения сахаристости сока, допуская отклонение в пределах 1. Поэтому при исследовании мало экстрактивных соков (например, сока яблок) к показателю сахаристости по удельному весу надо прибавить 1. При расчете пользуются формулой:

Мы проводили опыты при положенной температуре 20°С, поэтому поправку не производили. Данные этого опыта занесены в таблицу (Приложение 4).

Определение сухого вещества

Сухие вещества в соке определяются гравиметрически (методом взвешивания). Сухой остаток складывается из собственно сухого вещества исходного сока плюс заводские добавки. Сухой остаток вычисляется по формуле:

М нач - масса колбы с навеской до высушивания,

M кон - масса колбы с навеской после высушивания

Для определения сухого остатка мы взвесили 10 мл сока, занесли данные в таблицу (Приложение 5). Затем нагревали чашу с соком спиртовкой до полного испаренияя влаги, не допуская обугливания. Снова взвесили чашу, произвели расчет по формуле, описанной выше. Полученные данные занесли в таблицу (Приложение 5).

Вывод по работе с опытами

1. Наиболее высшее содержание кислоты в соке "Я".

2. Наиболее меньшее содержание сахара в соке "Фруктовый сад", но сок "Я" на втором месте. Таким образом можно считать его соком, содержащим меньшее количество сахара.

3. Наиболее высшая доля сухого остатка в соке "Я", что говорит о его полезности

Исследуя эти качества мы можем сказать, что сок "Я" отвечает всем требованиям и является самым качественным среди представленных, о чем говорит и его цена. Этот сок самый дорогой (18.9 р.).

В соке "Моя семья" наличие кислот является средним показателем, содержание сахара почти самое высокое, а количество сухого остатка самое низкое. Его цена самая низкая (9.9 р.).

Таким образом мы провели черту соответствия цены и качества.

1. Яблочный сок наиболее потребляемый(среди соков) учащимися школы

2. Химический состав сока сложен и разнообразен

3. Качество сока зависит от содержания сухого вещества, кислотности и сахаристости

4. Лучший сок тот, у которого выше кислотность, меньше сахаристость и больше сухой остаток

5. Яблочный сок очень полезный, защищает многие функции организма

6. Имеет несколько противопоказаний в приеме

1. Исследования сока (публикация в интернете, http://vinum.narod.ru)

2. Состав яблочного сока (публикация в интернете, http://www.ja-zdorov.ru)

3. Польза и вред яблочного сока (публикация в интернете, http://www.inflora.ru)

Витамин А участвует в окислительно-восстановительных процессах, регуляции синтеза белков, способствует нормальному обмену веществ, функции клеточных и субклеточных мембран, играет важную роль в формировании костей и зубов, а также жировых отложений; необходим для роста новых клеток, замедляет процесс старения.

Витамин А поддерживает ночное зрение путём образования пигмента, называемого родопсин, способного улавливать минимальный свет, что очень важно для ночного зрения. Он также способствует увлажнению глаз, особенно уголков, предохраняя их от пересыхания и последующего травмирования роговицы.

Витамин А необходим для нормального функционирования иммунной системы и является неотъемлемой частью процесса борьбы с инфекцией.

Витамины группы В

Участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свёртываемости крови, регенерации тканей; повышает устойчивость организма к инфекциям, уменьшает сосудистую проницаемость. Улучшает желчеотделение, восстанавливает внешнесекреторную функцию поджелудочной железы и инкреторную -- щитовидной.

Регулирует иммунологические реакции (активирует синтез антител, С3-компонента комплемента, интерферона), способствует фагоцитозу, повышает сопротивляемость организма инфекциям.

Тормозит высвобождение и ускоряет деградацию гистамина, угнетает образование Pg и других медиаторов воспаления и аллергических реакций.

* Является главным питательным веществом-антиоксидантом

* Замедляет процесс старения клеток вследствие окисления

* Улучшает питание клеток

* Укрепляет стенки кровеносных сосудов

* Предотвращает образование тромбов и способствует их рассасыванию

Больше информации

Корректировка кислотности сока

Кислотность сусла должна находиться в пределах от 0,6 % (для сухих столовых вин) до 1 % (для десертных вин). Это означает:

1 литр сока должен содержать от 6 до 10 г кислоты. Это или яблочная (яблоки, вишни) или лимонная кислота (ягоды).

Фрукты и ягоды (за исключением яблок, шиповника и т.п.), наиболее часто используемые для изготовления домашних вин, такие как смородина, крыжовник или вишня, обладают высокой кислотностью, которую необходимо понижать, добавляя к соку воду. Количество добавляемой воды должна быть минимальной, в противном случае вино будет более подвержено заболеваниям и хуже осветляться. На практике лучше устанавливать кислотность для столовых вин в пределах 7-8 г/л, а для десертных вин- 9-11 Г/л. Винные дрожжи легко переносят такую кислотность, в то время как другие вредные микроорганизмы гибнут или находятся в подавленном состоянии.

В случае очень кислого сока, например, из смородины, при доведении его кислотности до указанного уровня может возникнуть необходимость даже в трехкратном его разбавлении водой, что недопустимо, потому что при этом понизится экстрактивность вина и оно будет иметь «пустой» вкус. Поэтому применяется правило: добавление воды вместе с сахаром не должно превышать 2 литров на 1 л сока.

Кислотность сока можно определить приблизительно, используя таблицы кислотности фруктов и ягод. Но это средние значения для спелых плодов; в те годы, когда солнца больше, она бывает ниже.

Средний процентный химический состав плодов

(по данным Э.Пиановского и З.Василевского)

Для желающих точно определить содержание кислоты в соке предлагаются готовые наборы титрования или приборы РН метры.

Понижение кислотности путем разбавления сока водой.

Количество воды, необходимое для разбавления сока, рассчитывают так.

ПРИМЕР: Из смородинового сока с кислотностью 2,4 %, то есть 24 г/л, необходимо получить вино с содержанием кислоты 8 г/л, то есть в 3 раза меньше. В этом случае каждый литр сока с содержанием кислоты 24 г/л необходимо дополнить до 3 л, чтобы получить желаемую кислотность 8 г/л, иначе говоря, к каждому литру сока необходимо долить 2 л воды вместе с растворенным в ней сахаром. Если из этого же сока желают получить сладкое вино с кислотностью 9 г/л, то количество кислоты необходимо уменьшить в 24/9 =2,7 раза, то есть довести объем сока до 2,7 л.

Для десертного вина с кислотностью 10 г/л необходимо увеличить объем сока до 2,4 л.

Понижение кислотности сока химическим путем

Если указанное выше предельное разбавление сока водой недостаточно для снижения его кислотности до уровня 8 г/л, то такой сок можно направить на получение десертного вина, устанавливая уровень его кислотности равным 10-14 г/л. В том случае, когда обязательно необходимо снизить кислотность в большей степени, чем это допустимо путем разбавления сока водой, можно добиться этого химическим путем, нейтрализуя лишнюю кислоту с помощью мела (углекислого кальция). При этом возникают малорастворимые соли кальция, которые выпадают в осадок. Для понижения кислотности на 1 г/л необходимо израсходовать 0,35 г мела.

ПРИМЕР: 10 литров сока из черной смородины с кислотностью 3% (30 г/л), должны быть переработаны в сухое вино с кислотностью 8 г/л. После разбавления 1 л сока водой в предельном соотношении 1 л сока на 2 л воды с сахаром получим 3 литра сусла, которое должно содержать 3*8=24 г кислоты. Поскольку неразбавленный сок содержал 30 г кислоты на литр, то необходимо из 1 литра сока удалить еще 30-24=6 г кислоты. На это потребуется 6*0,35=2,1 гр мела. К 10 литрам сока (из которого получится 30 литров сусла) добавляют 10*2,0= 21 г мела. Тщательно перемешивают его.

Препарат для одновременного удаления винного камня и снижения уровня кальция в винах

– препарат специального назначения, предназначенный для одновременного удаления винного камня (тартрата калия) а также кальция (тартрата кальция) в вине. Этот препарат особенно рекомендуется для обработки вин с содержанием кальция от 90 до 120 мг/л, поскольку одна обработка им позволит полностью стабилизировать вино к кристаллическим помутнениям.

Вкус напитка зависит от соотношения в нем сахаров (фруктозы, глюкозы) и кислот. Для большинства соков первого отжима характерен яркий, иногда даже слишком насыщенный вкус. Поэтому, как правило, соки разбавляют водой. Однако и после этого вы будете чувствовать их кислый привкус, иногда ярко выраженный, иногда практически неощутим.

Он характерен для всех соков. Кислый вкус свидетельствует о наличии в них кислоты (не стоит пугаться). Различные кислоты имеют неодинаковый кислый вкус. Так, например, в чистом виде лимонная и адипиновая кислоты имеют чистый кислый, приятный, не терпкий вкус; виновата - кислый и терпкий; яблочная - имеет сладко-кислый, мягкий вкус со слабым побочным привкусом; уксусная - резкий кислый, а янтарная - очень неприятный вкус. Однако в большинстве плодов, а соответственно и соков из них, кислый вкус определяется сочетанием нескольких кислот.

Содержание кислоты, ее концентрацию в напитке, так называемую кислотность, принято определять показателем кислотности среды, знакомым каждому в виде обозначения «рН». рН для пищевых продуктов измеряется по шкале от 0 до 14. Чем ниже уровень pH, тем среда кислее (от 6,9 до 0). Большинство плодов, соков из них, и напитков вообще, находятся именно в этом диапазоне. Более того, в пищеварительной человека также преимущественно кислую среду (от кислотности желудка за счет производимой им соляной кислоты в 1-2 pH до кислотности в пищеводе 6-7 рН).

Органические кислоты необходимы человеческому организму: они участвуют в обмене веществ - является связующим звеном между обменом углеводов, белков и жиров, активизируют работу слюнных желез, увеличивают отделение желчи, желудочного сока, поддерживают кислотно-щелочное равновесие.

• Щелочная среда имеет высокий уровень pH (от 7,1 до 14,0).
• Нейтральная среда pH = 7,0 характерно для чистой воды комнатной температуры (22-25˚C). Значение рН характеризует активность воды: нейтральная вода только насыщает наш организм и его клетками активно не взаимодействует; при рН 7 вода щелочная, чистит клетки, раскрывает их, но не питает. Интересно, что природная вода может иметь pH в очень широком интервале - от 3,2 и до 10,5! Сравнительная таблица кислотности некоторых наиболее употребительных напитков:

Для понимания абсолютных значений таблицы - разница между рН 1 и, скажем, рН 3 составляет два порядка. Если учесть, что кислотность желудочного сока доходит до рН 1, то никакие напитки, даже самые кислые - соки или газированные воды - нарушить кислотно-щелочной баланс организма здорового человека просто не в состоянии. Ведь кислотность среды желудка примерно в 100 раз выше!

То есть, при умеренном потреблении напитки не влияют на здоровую слизистую оболочку желудка.

А вот людям с нарушенной кислотно-щелочным равновесием, заболеваниями желудочно-кишечного тракта (гастриты, язвы) необходимо относиться к потреблению напитков со сравнительно высокой кислотностью осторожнее. В любом конкретном случае следует проконсультироваться у врача.

Итак, кислотность - такая же естественная вещь в напитках, как и в организме самого человека. В продолжение этой темы в следующих материалах расскажем о наиболее употребительные пищевые кислоты и об относительной кислотность или щелочность тех или иных продуктов, то есть о том, как их кислотность воспринимается нашим организмом.

Содержание
Введение
1 Общая характеристика фруктовых соков 5
1.1 Технология производства и классификация соков 5
1.2 Состав и пищевая ценность соков 8
1.3 Основные показатели качества фруктовых соков 9
1.4 Титруемая кислотность и методы её определения 11
1.4.1 Титриметрический метод 12
1.4.2 Потенциометрический метод 12
2 Практическая часть 17

ВВЕДЕНИЕ
Овощи, фрукты и ягоды имеют огромное значение в питании человека. Однако сохранить их длительное время в свежем виде, к сожалению, просто невозможно. В этом случае на помощь приходят соки, которые способны сохранить питательную ценность этих продуктов.
К сожалению, соки, которые продаются в наших магазинах сегодня, трудно назвать натуральными. Все они проходят серьезную промышленную обработку. Кроме того, почти все они содержат слишком большое количество сахара.
От плодово-ягодных соков многие овощные соки отличаются составом органических кислот. Во фруктовых соках преобладающими являются яблочная, лимонная и винная кислоты, а в овощных соках – янтарная, уксусная, муравьиная и щавелевая.
Целью данной курсовой работы является определение титруемой кислотности яблочного сока различных фирм — производителей и сравнение полученных результатов с нормированными.
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФРУКТОВЫХ СОКОВ
1.1 Технология производства и классификация соков
Соки получают из фруктов и овощей путем механического воздействия и консервирования физическими способами (кроме обработки ионизирующим излучением).
В настоящее время вырабатывают следующие виды соков: фруктовые; купажированные; концентрированные; для детского и диетического питания; фруктовые нектары; овощные; сокосодержащие фруктовые и овощные напитки.
Технология соков включает следующие операции:
1 инспекция сырья;
2 мойка;
3 вторичная инспекция и мойка;
4 дробление;
5 получение сока;
6 процеживание;
7 осветление.
1 Инспекция сырья необходима для удаления нестандартных плодов или ягод, а также возможных примесей - веток, листьев, плодоножек и т. п. Эту операцию проводят на ленте транспортера.
2 Мойку сырья осуществляют в барабанных или вентиляторных моечных машинах; ягоды (садовую землянику, малину) промывают от песка или земли, погружая в сетчатых корзинах в воду и ополаскивая под душем.
3 Обе операции повторяют.
4 Дробление сырья производят с целью разрушения не менее 75 % клеток мякоти.
а) При обработке ферментами дробленую массу нагревают до температуры 45 °С и добавляют вытяжку ферментного препарата в количестве 2-3 %. Смесь перемешивают, выдерживают 6-8 ч, после чего прессуют. Поскольку растительная ткань под действием ферментов становится рыхлой из-за разрушения протоплазмы значительной части клеток, выход сока при прессовании значительно увеличивается.
б) Обработку электрическим током можно применять для любого вида плодов, ягод или овощей, пропуская через электроплазмолизатор сырье не только в дробленом (семечковые и косточковые плоды), но и в целом виде (виноград и другие ягоды). При этом выход сока может быть повышен до 80-82 % у яблок и винограда (соответственно) и до 60-65 % у слив.
5 Получение сока (прессование). Результативность этой операции в значительной мере зависит от конструкции пресса и режима давления. Выжимки сырья после прессования разрыхляют и вторично прессуют. Лучшие результаты получают на гидравлических пак-прессах.
6 Процеживание сока производят для отделения его от грубых примесей: кусочков мезги, веточек, семян. Для этой операции применяют сита из нержавеющей стали с отверстиями 0,75 мм.
7 Осветление сока - наиболее сложный технологический процесс, основанный на следующих физических или биохимических методах:
а) осветление нагреванием до температуры 80…90 ◦С в течение 1-3 мин для коагуляции коллоидных веществ с последующим быстрым охлаждением до 35…40 ◦С и отделением взвешенных частиц на сепараторах (центрифугах);
б) осветление оклеиванием - тщательное перемешивание раствора танина с соком, выдержка до полного осаждения и уплотнения образовавшихся хлопьев, декантирование сока;
Заготовка сока-полуфабриката в бутылях.
Отжатый и процеженный сок, подогретый до температуры 95 °С, немедленно разливают в промытые и ошпаренные стеклянные бутылки вместимостью 10-15 дм3 и укупоривают стерилизованными крышками. Охлаждают бутыли на воздухе и хранят на складе не менее чем 2- 3 мес. За это время сок самоосветляется, его осторожно декантируют, подогревают и разливают в мелкую тару, после чего пастеризуют.
Обработка осветленных соков.
Соки, осветленные нагреванием, оклеиванием или ферментными препаратами, а также самоосветленные фильтруют на установках любых систем, фильтр-прессах или намывных фильтрах.
Классификация соков:
1 Фруктовые соки получают из доброкачественных спелых, свежих или сохраненных свежими путем охлаждения или другими способами фруктов. Соки могут быть изготовлены из одного или нескольких видов фруктов, они могут быть прозрачные (осветленные), замутненные (не осветленные) и с мякотью.
2 Купажированные соки получают добавлением к основному соку до 35 % сока других видов плодов и ягод (иногда смешивание сырья производят до прессования из него сока). Цель купажирования - улучшение органолептических свойств, пищевой и биологической ценности напитка. Вырабатывают соки натуральные и с сахаром, а также с мякотью и сахаром.
3 Концентрированные соки получают из несброженных соков, из которых частично удаляют органическую влагу (преимущественно путем выпаривания, реже - вымораживанием и обратным осмосом) с улавливанием ароматических веществ и возвратом их в готовый продукт
а) Концентрирование выпариванием осуществляют в выпарных аппаратах. Чем ниже температура выпаривания и короче продолжительность операции, тем выше качество получаемого сока, поэтому выпаривание целесообразно осуществлять в вакуум-аппаратах.
б) Концентрирование вымораживанием основано на охлаждении сока ниже температуры замерзания. Часть воды вымерзает и в виде кристаллов отделяется от концентрата сепарированием. Чем ниже температура вымораживания, тем выше содержание сухих веществ в готовом продукте. При низких температурах сок претерпевает минимальные изменения. Методом вымораживания получают сок с концентрацией сухих веществ 45-50 %. Вымораживание применяют для производства концентрированных цитрусовых соков.
в) Концентрирование при помощи мембран - обратный осмос - позволяет улучшить качество готового продукта вследствие низкой температуры процесса. Сущность способа заключается в том, что по обе стороны мембраны располагают две жидкости с разной концентрацией растворенных веществ. На границе мембраны возникает осмотическое давление, и вода движется из раствора с низкой концентрацией к раствору с высокой концентрацией, пока концентрации не сравняются. Если к раствору с высокой концентрацией приложить давление, то вода будет проходить в обратном направлении
4 Соки для детского питания готовят только из высококачественного плодово-ягодного сырья. Они могут быть натуральные, с сахаром, с мякотью и сахаром, купажированные. Рекомендуются соки для питания детей с 6-месячного возраста.
5 Соки для диетического питания вырабатывают из плодов и ягод с низким содержанием сахарозы. Они предназначены для больных диабетом. Для подслащивания соков применяют ксилит и сорбит.В последние годы увеличился выпуск двух- и многокомпонентных соков с мякотью для общего потребления и специального назначения - для детского и диетического питания.
6 Фруктовые нектары получают смешиванием фруктового сока, одного или нескольких видов концентрированных соков или доведенной до пюреобразного состояния съедобной части доброкачественных свежих фруктов с водой, сахаром или медом. Консервируют нектары различными физическими способами, кроме обработки ионизирующим излучением. Массовая доля фруктового сока составляет 25-50 % в зависимости от вида фруктов.
7 Сокосодержащие напитки.
а) Фруктовый напиток получают смешиванием фруктового сока или концентрированного фруктового сока, или смеси соков, или доведенной до пюреобразного состояния съедобной части доброкачественных свежих фруктов с водой. В напиток добавляют сахар, лимонную кислоту и консервируют физическими или химическими способами. При изготовлении напитков используют натуральные летучие ароматические компоненты фруктового сока того же наименования, искусственные ароматизаторы, сахарозаменители, подсластители, натуральные замутнители и стабилизаторы.
1.2 Состав и пищевая ценность соков
С точки зрения биологии растений соки по составу представляют собой содержимое вакуолей клетки. В вакуольной влаге растворены сахара: глюкоза с фруктозой и различные полисахариды; фруктовые кислоты (яблочная, лимонная и пр.); минералы; витамины; аминокислоты; фитонциды. Пищевая ценность соков состоит в высоком содержании в них легкоусвояемых углеводов (глюкоза, фруктоза, сахароза и др.), комплекса водорастворимых витаминов (аскорбиновая, фолиевая, никотиновая и пантотеновая кислоты, Р-активные вещества, каротин, тиамин, рибофлавин и др.), минеральных солей, пектиновых веществ, органических кислот, ароматических соединений. Таким образом, сок – источник ряда полезных для организма легко усваиваемых веществ.
Фруктовые соки имеют большое значение в нашем питании и, следовательно, для нашего здоровья. Они служат источником не только витаминов и минеральных солей, но содержат так же и органические кислоты, пектины, ароматические вещества, эфирные масла.
Во многих из фруктов содержатся такие органические соединения, как камеди, которые представляют собой комплекс калиевых, магниевых и кальциевых солей, сахарокамедиевых кислот. Камеди успешно восполняют недостаток минералов необходимых организму. Содержащиеся, в фруктовых соках, сложные углеводы — полисахариды, в том числе пектиновые соединения, после набухания при взаимодействии с водой, выводят яды и патогенные микробы, а также способствуют выведению холестерина. А также фруктовые соки являются прекрасными освежающими напитками
Пищевая ценность соков привела к их широкому использованию для профилактики и терапии заболеваний, к выделению сокотерапии как самостоятельной дисциплины.
1.3 Основные показатели качества фруктовых соков
Помимо органолептики, основными качественными показателями соков, которые часто принимаются во внимание в коммерческих операциях, являются плотность (отношение массы к объему), содержание растворимых сухих веществ (РСВ), выражаемое через градусы Brix (°Brix), а также показатель Ratio.
Показатель Brix характеризует суммарное содержание растворимых сухих веществ (ГОСТ 51433-99). По данному показателю можно судить о степени концентрирования сока (числовые выражения плотности приводятся обычно со ссылкой на температуру измерения, например, 20°С).
Конкретному значению плотности соответствует определенное содержание растворимых сухих веществ.
Показатель Ratio используют для оценки вкусовых качеств соков, концентрированных соков, нектаров и сокосодержащих напитков. Он характеризует соотношение между общими содержаниями сахаров, выражаемыми через показатель Brix, и кислот, выражаемыми в % через показатель общей титруемой кислотности продукта. Продукты со сбалансированным соотношением сахаров и кислот имеют показатель Ratio, лежащий в интервале от 12 до 15.
Состав физико-химических показателей, используемые при анализе качества различных групп напитков из соков имеет отличия.
1. Соки фруктовые прямого отжима. Основные физико-химические показатели соков:

– массовая доля титруемых кислот;


2. Соки фруктовые восстановленные. Основные физико-химические показатели соков:
– массовая доля растворимых сухих веществ;
– рН;
– массовая доля этилового спирта;
– массовая доля оксиметил-фурфурола;
– массовая доля мякоти (для соков с мякотью).
3. Соки фруктовые концентрированные. Основные физико-химические показатели соков:
– рекомендуемые массовые доли растворимых сухих веществ; рекомендуемые массовые доли титруемых кислот;
– массовая доля осадка;
– массовая концентрация оксиметилфурфурола;
– массовая доля диоксида серы (для виноградного сока).
4. Нектары фруктовые. Основные физико-химические показатели соков:
– массовая доля растворимых сухих веществ;
– рН;
– массовая доля осадка и мякоти;
– массовая доля витамина С (для витаминизированных);
– массовая доля оксиметил-фурфурола.
5. Напитки сокосодержащие фруктовые. Основные физико-химические показатели соков:
– массовая доля осадка;
– массовая доля двуокиси углерода (для газированных);
– массовая доля витамина С (для витаминизированных).
1.4 Титруемая кислотность и методы её определения
При контроле производства пищевых концентратов кислотность является одним из основных показателей, характеризующих доброкачественность сырья и готовой продукции. Кислотность относится также к основным факторам, по которым судят о направлении биохимических и физико-химических процессов пищеконцентратного и овощесушильного производства.
В практике контроля определяют кислотность общую, или титруемую, и активную, т.е. концентрацию водородных ионов – pH.
Под общей кислотностью подразумевается содержание в продукте всех кислот и веществ, реагирующих со щелочью. Общая кислотность выражается в следующих величинах:
в процентах по массе (весовых) какой-либо кислоты, преобладающей в данном продукте (молочной, лимонной, яблочной и др.);
в «градусах», т.е. в объёме щелочи с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л, пошедшей на нейтрализацию кислых соединений в 100 г продукта
Для выражения кислотности в весовых процентах определенной кислоты объём щёлочи с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л, затраченной на нейтрализацию кислых соединений в 100 г продукта, умножают на миллиэквивалент соответствующей кислоты. Общая кислотность может быть определена титрованием раствором щелочи водных растворов продукта в присутствии индикатора до изменения его окраски или потенциометрически методом электрометрического титрования.
1.4.1 Титриметрический метод
Метод основан на титровании исследуемого раствора раствором гидроокиси натрия в присутствии индикатора фенолфталеина.
В коническую колбу для титрования отбирают пипеткой 25 мл исследуемого раствора, добавляют 2-3 капли раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия при непрерывном перемешивании до получения розовой окраски, не исчезающей в течение 30с.
1.4.2 Потенциометрический метод
Потенциометрический метод анализа основан на измерении электродного потенциала, величина которого обусловлена концентрацией (точнее,активностью) потенциалопределяющего компонента раствора.
Для расчета электродного потенциала (Е, В) служит уравнение Нернста:
E=E^0+RT/nF×ln (a_окис)/a_восст, (1)
где Е0 – стандартный потенциал, В; R — универсальная газовая постоянная (8,313 Дж); Т — абсолютная температура, К; F — число Фарадея (96490 Кл); n – заряд потенциалоопределяющего иона, a — его активность.
После введения численных значений величин R и Т, (температуру принимают равной 298 К (25° С), и учета коэффициента перехода от натуральных логарифмов к десятичным (2,3026) получают уравнение:
Е=E^0+ 0,059/n×lg a_окис/a_восст (2)
Потенциометрический метод анализа подразделяется на прямую потенциометрию (ионометрия) и потенциометрическое титрование.
Прямая потенциометрия основана на измерении потенциала индикаторного электрода и расчете концентрации определяемых ионов по уравнению Нернста.
Потенциометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по результатам потенциометрических измерений. Так же, как и в других титриметрических методах, реакции потенциометрического титрования должны протекать строго стехиометрически, иметь высокую скорость и идти до конца.
Для потенциометрического титрования собирают цепь из индикаторного электрода в анализируемом растворе и электрода сравнения. В качестве электродов сравнения чаще всего применяют каломельный или хлорсеребряный.
Электроды
Индикаторным называют электрод, потенциал которого определяет активность анализируемого иона в соответствии с уравнением Нернста.
В данной курсовой работе в качестве индикаторного электрода использовался стеклянный электрод:
Рисунок 1 – Стеклянный электрод
1 — стеклянная рН-чувствительная мембрана; 2 – 0.1 М раствор HCl, насыщенный AgCl; 3 – серебряная проволочка; 4 – стеклянная трубка; 5 – изоляция; 6 – токоотвод.
Электродом сравнения называют электрод, потенциал которого постоянен и не зависит от концентрации ионов в растворе. Солевой мостик служит для предотвращения смешивания анализируемого раствора и раствора электрода сравнения.
В качестве электрода сравнения был использован хлорсеребряный электрод:
Рисунок 2 – Хлорсеребряный электрод
1 – отверстие для заливки раствора электролита; 2 – серебряная проволочка, покрытая слоем AgCl; 3 – раствор KCl; 4 – капилляр.
Определение точки эквивалентности
Точка эквивалентности (конечная точка титрования) в титриметрическом анализе момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце.
Методы определения точки эквивалентности: с помощью индикаторов, потенциометрия, с помощью pH-метров, проводимость, изменение цвета, осаждение, изотермическое калориметрическое титрование, термометрическое титрование, термометрическая титриметрия, спектроскопия, амперометрия.
При потенциометрическом титровании вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода, если хотя бы один из участников реакции титрования является участником электродного процесса.
На рисунке А представлена кривая титрования хлороводородной кислоты (HCl) гидроксидом натрия (NaOH). Она почти точно воспроизводит теоретическую кривую титрования сильной кислоты сильным основанием. Как видно, в точке эквивалентности происходит резкий скачок ЭДС, вызванный резким изменением потенциала индикаторного электрода. По этому скачку можно определить точку эквивалентности и потом рассчитать содержание хлороводородной кислоты.
Для нахождения точки эквивалентности часто строят дифференциальную кривую в координатах dE/dV — V (рис. Б). На точку эквивалентности указывает максимум полученной кривой, а отсчет по оси абсцисс, соответствующий этому максимуму, дает объем титранта, израсходованного на титрование до точки эквивалентности. Определение точки эквивалентности по дифференциальной кривой значительно точнее, чем по простой зависимости E — V.
Поскольку производная функции, имеющей максимум, в точке максимума равна нулю, вторая производная потенциала по объему (d2E/dV2) в точке эквивалентности будет равна нулю. Это свойство также используется для нахождения точки эквивалентности (рис. В).
В простом и удобном методе Грана точка эквивалентности определяется по графику в координатах dV/dE-V. Перед точкой эквивалентности и после нее кривая Грана линейна, а сама точка эквивалентности находится как точка пересечения этих прямых (рис. Г). Достоинства и удобства метода Грана особенно заметны при анализе разбавленных растворов, позволяя определить точку эквивалентности с достаточной точностью вследствие линейности графика.
В потенциометрии применяют различные виды потенциометрического титрования:
Окислительно-восстановительное титрование;
Титрование по методу осаждения;
Комплексонометрическое титрование;
Кислотно-основное титрование.
Кислотно-основное потенциометрическое титрование основано на протекании химической реакции нейтрализации. В качестве индикаторного применим любой электрод с водородной функцией: водородный, хингидронный, стеклянный. Чаще всего используется стеклянный электрод. Метод позволяет провести количественное определение компонентов в смеси кислот, если константы их диссоциации различаются не менее чем на три порядка; многоосновных кислот (оснований), так как удается достичь разделения конечных точек многоступенчатого титрования (на кривой титрования при этом наблюдается несколько скачков).
Приборы используемые в потенциометрии
В потенциометрическом анализе основными измерительными приборами являются потенциометры различных типов. Они предназначены для измерения ЭДС электродной системы. Так как ЭДС зависит от активности соответствующих ионов в растворе, многие потенциометры позволяют непосредственно измерять также величину рХ – отрицательный логарифм активности иона Х. Такие потенциометры в комплекте с соответствующим ионоселективным электродом носят название иономеров. Если потенциометр и электродная система предназначены для измерения активности только водородных ионов, прибор называется рН-метром.
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методика определения титруемой кислотности соков
ГОСТ Р 51434-99 СОКИ ФРУКТОВЫЕ И ОВОЩНЫЕ Метод определения титруемой кислотности
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на фруктовые и овощные соки и другие подобные им продукты и устанавливает метод определения титруемой кислотности, выраженной в виде молярной концентрации, массовой концентрации или массовой доли титруемых кислот.
Диапазон измерения молярной концентрации — от 40 до 300 миллимолей Н /дм, массовой концентрации — от 2 до 21 г/дм, массовой доли от 0,2% до 2,1%.
Сущность метода
Метод основан на потенциометрическом титровании стандартным титрованным раствором гидроксида натрия до значения рН 8,1.
Средства измерений, лабораторное оборудование, реактивы и материалы
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 500 г, четвертого класса точности;
рН-метр или универсальный иономер ценой деления до 0,05 рН;
Электрод измерительный стеклянный для рН-метрии, электрод сравнения или электрод стеклянный комбинированный, заменяющий стеклянный электрод и электрод сравнения;
Мешалка магнитная с плавным регулированием частоты вращения;
Пипетки по ГОСТ 29169, исполнения 2, 1-го класса точности, вместимостью 25 см3;
Бюретка по ГОСТ 29251 типа 1, исполнения 1, 2-го класса точности, вместимостью 25 см3 , ценой деления 0,05 см3;
Стакан низкий по ГОСТ 25336 вместимостью 150 см3;
Колбы конические по ГОСТ 25336 вместимостью 300 см3;
Вода для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501 не ниже третьей категории качества;
Натрия гидроокись (гидроксид) по ГОСТ 4328, стандартный титрованный раствор ()=0,1 моль/дм3;
Растворы буферные рН 4,01 и 9,18.
Отбор и подготовка проб
Отбор проб — по ГОСТ 26313.
Подготовка проб — по ГОСТ 26671.
Концентрированные продукты разбавляют водой до заданного значения относительной плотности в соответствии с нормативным или техническим документом на конкретный вид продукта. Относительную плотность разбавленной пробы продукта определяют по ГОСТ Р 51431и найденное значение указывают в протоколе испытаний.
Если образец содержит значительное количество диоксида углерода, его удаляют встряхиванием образца в закрытой конической колбе с периодическим открыванием колбы или вакуумной или ультразвуковой обработкой образца, пока весь газ не будет удален.
Подготовка и проведение испытаний
Градуировка рН-метра
Буферные растворы рН 4,01 и 9,18 готовят согласно инструкции к рН-метру и проверяют правильность показаний рН-метра при температуре 20 °С.
Проведение испытаний
Проводят два параллельных определения.
В стакан вносят пипеткой 25 см неразбавленного сока или пробы сока, разбавленного так, чтобы на последующее титрование расходовалось не менее 8 см титранта. Для анализа продуктов с высокой вязкостью и (или) с высоким содержанием частиц мякоти (например, для пульпы) берут соответствующую навеску пробы и разбавляют водой так, чтобы соблюдалось вышеуказанное условие.
Пробу в стакане при температуре 20 °С начинают перемешивать магнитной мешалкой и титруют из бюретки раствором гидроксида натрия до значения рН 8,1. Измеряют объем раствора, пошедший на титрование. Если рН-метр снабжен температурной компенсацией, испытание допускается выполнять при температуре в интервале 10 °С — 30 °С.
Обработка и оформление результатов
Титруемую кислотность CH+, миллимоль Н+/дм3 продукта, вычисляют по формуле
С_(H^+)= (1000×V_1×c)/V_0 , (9)
где V1 — объем раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование, см3;
c — точная концентрация раствора гидроксида натрия, моль/дм3;
V0- объем пробы образца, взятый на титрование (как правило, 25 см), см3;
Вычисления проводят до первого десятичного знака. Результат округляют до целого числа.
Массовую долю титруемых кислот, %, в расчете на винную, яблочную или лимонную кислоту вычисляют по формуле
X_1= (V_1× V_2×c ×M)/V_0 ×0,1 , (10)
где V2 — объем, до которого доведена навеска, см3;
m — масса навески пробы продукта, г;
M – молярная масса г/моль, равная для:
винной кислоты ()=75,0;
яблочной кислоты ()=67,0;
безводной лимонной кислоты ()=64,0.
Вычисления проводят до второго десятичного знака. Результат округляют до первого десятичного знака.
Относительное расхождение между результатами двух определений, полученными при анализе одной и той же пробы продукта одним оператором с использованием одного и того же оборудования за возможно минимальный интервал времени, не должно превышать норматива оперативного контроля сходимости 1% (Р=0,95). При соблюдении этого условия за окончательный результат измерений принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений титруемой кислотности.
Относительное расхождение между результатами двух определений, полученными при анализе одной и той же пробы продукта в двух различных лабораториях, не должно превышать норматива оперативного контроля воспроизводимости 2% (Р=0,95).
Пределы относительной погрешности определения содержания титруемой кислотности при соблюдении условий, регламентируемых настоящим стандартом, не превышают ±1,5% (Р=0,95).
2.2 Результаты измерений
В данной курсовой работе было использовано кислотно – основное потенциометрическое титрование, с использованием прибора « Лабораторный иономер и-500» , стеклянного и хлорсеребряного электродов.
Объектами анализа являются яблочные соки марок: «Фруктовый Сад», «Сады Придонья», «ФрутоНяня».
Титрование проводилось в двух параллелях в соответствии с ГОСТ Р 51434-99 СОКИ ФРУКТОВЫЕ И ОВОЩНЫЕ Метод определения титруемой кислотности

В большинстве фруктовых соков содержится слишком много кислоты и мало сахара. Без стабилизации сусла вино получается очень кислым и недостаточно крепким. Только некоторые виноградные и яблочные соки не требуют исправления, в остальных случаях не обойтись без вмешательства винодела. Существуют методы, позволяющие нормализовать кислотность и сахаристость, минимально воздействуя на органолептические свойства вина.

Определить начальную кислотность сока можно специальным прибором – «измерителем рН» или по справочным таблицам содержания кислот и сахара во фруктах. Желательно пользоваться данными из своего региона. Средние данные наведены в таблицах.

Сбалансированными считаются вина с 4-6 граммами кислоты на литр. Во время брожения концентрация падает, поэтому начальную кислотность сусла делают выше – 6-15 грамм на литр.

Иногда, например, в грушевом соке, приходится повышать кислотность сусла. Проще всего это сделать путем внесения нужного количества лимонной кислоты (сока). В соке одного лимона содержится 4-5 грамм кислоты.

Методы понижения кислотности вина

Внимание! Снижать кислотность нужно до начала или в процессе брожения (за исключением отстаивания в холоде), работая с суслом, а не готовым вином.

1. Разведение водой. Самый распространенный способ, которым пользуются почти все домашние виноделы. Один недостаток – уменьшается экстрактивность вина, в результате напиток теряет часть аромата и вкуса.

Вода снижает кислотность сока в два раза. При этом важно учитывать вносимый сахар. После растворения 1 кг сахара увеличивает объем сусла на 0,6 литра, снижая кислотность в той же пропорции что и вода.

Допустим, есть сок кислотностью 18 грамм на литр и сахаристостью 8%. Если мы хотим снизить содержание кислоты до 6 г/л, нужно разбавить в три раза (18:6=3), то есть добавить 2 л воды на 1 л сока. Но концентрация кислоты падает и за счет внесенного сахара, поэтому его объем нужно вычесть из рассчитанного количества воды.

1 грамм перебродившего сахара (естественного и внесённого) дает 0,6% спирта в вине. Для получения вина крепостью 12% в общей сложности требуется 200 г/л сахара. В примере объем сусла планируется 3 литра, для получения заданной крепости потребуется 600 грамм сахара. При этом 80 грамм находится в самом соке, значит, во время брожения нужно внести еще 520 грамм (600-80). Этот сахар будет занимать объем 0,312 л (520×0,6). Уменьшаем количество воды на этот объем (2-0,312=1,688 л).

Следовательно, для приготовления вина крепостью 12% и кислотностью 0,6% нужно добавить 520 грамм сахара и 1,688 литра воды в сок с изначально заданными параметрами. Сначала расчеты кажутся сложными, на самом деле, если понять суть, всё просто.

2. Купажирование соков. Идея состоит в том, чтобы кислый сок смешать в определенных пропорциях с другим некислым, выровняв общую кислотность сусла. Желательно смешивать соки одних фруктов, но разных сортов. Например, виноградный с виноградным (красный с красным), яблочный с яблочным и т.д. Если фрукты разные, в большинстве случаев вино получается невкусным.

В отличие от добавления воды смешивание соков не уменьшает насыщенности вкуса, это оптимальный метод понизить кислотность, но в домашнем виноделии используется редко, поскольку сложно найти подходящий для купажирования материал.

3. Внесение гасителей кислоты. Добавление в сусло веществ, которые нейтрализуют кислоту. Это могут быть специальные порошковые химические препараты (используются согласно инструкции) или народные средства: мел, гипс и яичная скорлупа.

Вначале скорлупу моют, удаляют пленку, покрывающую яйцо изнутри, затем крошат на мелкие кусочки. Мел и гипс можно класть целиком или предварительно растолочь. Часть виноматериала отливают в отдельную емкость и смешивают с гасителем. Для нейтрализации 1 грамма кислоты требуется 1 грамм мела или яичной скорлупы. Когда выпадет осадок, сок с пониженной кислотностью добавляют к основному суслу (без осадка). Недостаток метода – после нейтрализации может появиться неприятный запах.

4. Холод. При понижении температуры до 2-4°C соли кислот выпадают в осадок. Метод применяется как для сусла, так и для готового вина, с его помощью можно снизить кислотность на 1-1,5 г/л, что очень мало. Холодом можно исправить только вина с небольшим излишком кислоты.

5. Кипячение. Высокая температура понижает кислотность вина, но этот метод имеет ряд недостатков, среди которых: сворачивание белков (уменьшается экстрактивность), появление «вареного» вкуса, потеря аромата, гибель дрожжей. Из-за этого кипячение почти никогда не применяется.