Білий цукор та інвертованій сироп

БІЛИЙ ЦУКОР -

 

За стандартом ДСТУ 4623 : 2006 «Цукор білий. Технічні умови», білий цукор - харчовий продукт, який являє собою очищену і кристалізовану сахарозу у вигляді окремих кристалів(кристалічний цукор) або окремих кусків (пресований цукор).

Батьківщина цукру - Індія, де він відомий 2300 років і по-індуських іменувався «сак-кара» санскр. शर्करा (ś arkarā) - солодкий, у російський та інші європейські мови запозичено через араб. سكر «Суккарі». У Європі цукор був відомий ще римлянам. Коричневі цукрові крупинки готували з соку цукрової тростини і ввозили в Європу з Індії. Єгипет, провінція Римської імперії, був посередником в торгівлі з Індією. Пізніше цукровий очерет з'явився на Сицилії і в Південній Іспанії, але з падінням Римської імперії ця традиція була втрачена.  
Історія цукру в Росії починається приблизно з 11-12 століть. Коли цукор вперше завезли, спробувати його могли тільки цар і його наближені. Перша в Росії «цукрова палата» була відкрита Петром I на початку XVIII століття, і сировина для цукру ввозилося з-за кордону. У 1802 році стало налагоджуватися виробництво цукру з вітчизняної сировини - цукрових буряків спочатку під Тулою, а потім у багатьох районах країни.

СУЧАСНІ ВИМОГИ ДО ЯКОСТІ БІЛОГО ЦУКРУ В УКРАЇНІ

 до якості білого цукру в Україні регламентуються ДСТУ 4623 : 2006 «Цукор білий. Технічні умови». Цукор повинен відповідати вимогам за чотирма групами показників: органолептичних, фізико-хімічних, мікробіологічних та вмістом токсичних елементів (табл. 1 – 5).

Таблиця 1

Органолептичні показники

Назва показника	Характеристика
Зовнішній вигляд	Білий, чистий без плям і сторонніх домішок, для цукру III і IV категорій допускають жовтуватий відтінок. Кристалічний цукор повинен бути сипким, без грудочок. Для цукру III і IV категорій допускають грудочки, що розпадаються у разі легкого натискання.
Запах і смак	Солодкий, без сторонніх запаху і присмаку, як в сухому цукрі, так і в його водному розчині, для цукру IV категорії допускають слабкий запах меляси.
Чистота розчину	Розчин цукру повинен бути прозорим, без нерозчинного осаду, механічних та інших домішок. Для цукру III і IV категорій допускають опалесценцію.

 

Таблиця 2

Назва показника	Значення за категоріями кристалічного цукру, сахарози для шампанського і цукрової пудри
	I	II	III	IV
1	2	3	4	5
1. Масова частка цукрози (поляризація), %, не менше, ніж	99,7	99,7	99,61	99,5
2. Масова частка редукувальних  речовин (в перерахуванні на суху  речовину), %, не більше, ніж	0,04	0,04	0,05	0,065
3. Масова частка вологи, %, не більше, ніж: ** кристалічного цукру ** цукрози для шампанського ** цукрової пудри	0,1 0,1 0,2	0,1 0,1 0,2	0,14 - 0,2	0,15 - -
4. Масова частка золи  (в  перерахуванні на суху речовину), не більше, ніж: ** % ** балів	0,027 15,0	0,04 -	0,04 (22,2)	0,05 -

Фізико-хімічні показники кристалічного цукру

6 1. Сучасні вимоги до якості білого цукру в Україні

1	2	3	4	5
5. Кольоровість у розчині, не більше, ніж: ** одиниць ICUMSA (IU) ** балів ** умовних одиниць	45 6 -	60 8 -	104 (13,9) 0,8	195 - 1,5
6. Масова частка феродомішок, %, не більше, ніж	0,0003	0,0003	0,0003	0,0003
7. Величина окремих часток  феродомішок у найбільшому лінійному  вимірі, мм, не більше, ніж	0,5	0,5	0,5	0,5

 

Примітка 1. Кристалічний цукор для вироблення молочних консервів, продуктів дитячого харчування і біофармацевтичної промисловості за показниками якості має відповідати нормам не нижче, ніж для цукру другої чи третьої категорій.

Примітка 2. У разі визначання показників золи і кольоровості цукру в балах приймають, що по золі 1 балу відповідає 0,0018%; за кольоровістю в розчині 1 балу відповідає 7,5 одиниць ICUMSA.

Примітка 3. Масова частка вологи кристалічного цукру, призначеного для пакування в м'які спеціалізовані контейнери і для тривалого зберігання, під час відвантажування не повинна бути більше, ніж 0,10 %.

Примітка 4. Масова частка золи в сахарозі для шампанського − не більше, ніж 0,03 %.

Назва показника	Значення за категоріями пресованого цукру
	I	II	III
1	2	3	4
1. Масова частка цукрози (поляризація), %, не менше, ніж	99,7	99,7	99,61
2. Масова частка редукувальних  речовин (у перерахунку на суху  речовину), %, не більше, ніж	0,04	0,04	0,05
3. Масова частка вологи, %, не більше, ніж: ** швидкорозчинного і в дрібному фасуванні ** колотого	0,25 0,20	0,25 0,20	0,25 0,20
4. Масова частка золи  (у  перерахунку на суху речовину), не більше, ніж: ** % ** балів	0,027 15,0	0,04 -	0,04 -

Таблиця 3

Фізико-хімічні показники пресованого цукру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1	2	3	4
5. Кольоровість у розчині, не більше, ніж: ** одиниць ICUMSA (IU) ** балів ** умовних одиниць	45,0 6,0 -	60,0 8,0 -	104,0 - 0,8
6. Міцність цукру (тимчасовий  опір паралелепіпеда до руйнування  під тиском на пресі Бонвеча), МПа, не менше, ніж: ** швидкорозчинного ** колотого	1,5 3,0	1,5 3,0	1,5 3,0
7. Масова частка дріб’язку (осколків пресованого цукру масою  менше, ніж 25% від маси шматочка, кристалів  і пудри) в пачках, %, не більше, ніж	2,0	2,0	2,0
8. Масова частка феродомішок, %, не більше, ніж	0,0003	0,0003	0,0003
9. Величина окремих часток  феродомішок у найбільшому лінійному  вимірі, мм, не більше, ніж	0,5	0,5	0,5

 

 Таблиця 4 Сучасні вимоги до якості білого цукру в Україні

Приміткам. За домовленістю із замовником допускають для пресованого цукру другої категорії кольоровість не більше, ніж 104 од. ICUMSA.

 Сировина. Технологія приготування сиропів – для приготування сиропів у консервному виробництві використовують цукор. Вступник на виробництво цукор повинен бути сухим, без грудок і сторонніх домішок, містити сахарози не менше 99,75 %, золи – не більше 0,03 %. Цукор повинен повністю розчинятися у воді, утворюючи прозорий розчин. Цукор і його водний розчин повинні бути без стороннього присмаку і запаху. Колір кристалів – білий з блиском.Упаковують цукор в джутові мішки масою 50 – 60 кг, Зберігають у сухих приміщеннях з відносною вологістю не більше 70 %.Технологічний процес. Цукор просівають на просеивателе “Піонер”, пропускають через магнітний сепаратор для видалення феродомішок, зважують і засипають в двостінний котел, куди заливають питну воду в обсязі, що перевищує розрахунковий на 1 %

Цукровий сироп готують різних концентрацій для декількох груп фруктових консервів.: компотів, варення, джему, желе, конфітюрів, фруктових сумішей, плодових соків купажованих та з м’якоттю, напоїв, цукатів, фруктових супів. Концентрація цукрового сиропу фруктових консервів наведено нижче. Нагрівають сироп при помішуванні. Після повного розчинення цукру сироп освітлюють, додаючи харчовий альбумін в дозі 4 кг на 100 кг цукру або яєчні білки (від 4 яєць на 100 кг цукру). Потім сироп доводять до кипіння, знімають піну, яка утворилася і фільтрують через тканинний або сітчастий фільтр з діаметром отворів не більше 0,5 мм.

У відсутність альбуміну і яєчних білків сироп відстоюють протягом 1 год і фільтрують.

Освітлення цукрового сиропу – обов’язковий технологічний прийом при приготуванні варення, компотів, желе і цукатів, для інших фруктових консервів рекомендується фільтрування.Масову частку цукру в готовому сиропі визначають з допомогою рефрактометра або ареометра по щільності.

Для фруктових дієтичних консервів замість цукру використовують його замінники – сорбіт і ксиліт. При підготовці харчової сорбіт зачищають, розбивають на шматки масою 200-300 р. Ксиліт ж просівають на просеивателе з діаметром вічок сита 2 мм. Процеси варіння, освітлення та фільтрування ксилитного і сорбитного сиропів здійснюють за технологією сахаого сиропу.

 

Інвертований цукровий сироп- напівфабрикат безалкогольного виробництва у вигляді концентрованого розчину сахарози, глюкози, фруктози.

 

Спосіб приготування інвертного цукрового сиропу, що передбачає змішування цукру з водою до концентрації 65% сухих речовин, кип'ятіння протягом ЗО хвилин, охолодження цукрового сиропу, змішування його з розчином лимонної кислоти, фільтрування, охолодження інвертного сиропу до температури 20-25°С, який відрізняється тим, що цукровий сироп, охолоджений до 60-65°С, змішують з розчином лимонної кислоти, кількість якої становить 0,04-0,05%, і обробляють в роторно-пульсаційному апараті в режимі рециркуляції за 10-12 циклів. Корисна модель відноситься до харчової промисловості, а саме до технології приготування інвертного цукрового сиропу. Відомий спосіб приготування інвертного цукрового сиропу за допомогою катіоніта [Виробництво глюкозне - фруктозних сиропів/ В.К. Супрунчук, М.П. Роменський, Л.В. Хорунжі, О.М. Панчук. - К.: Урожай, 1993. - 112. (рос. мовою), (див. стор. 79-81]. Недоліком даного способу є використання катіоніта КУ-2-8 і тривалість переведення його в Н + - форму шляхом додавання 5% соляної кислоти. Найбільш важливим фактором, через що даний спосіб не знайшов широкого застосування в промисловості є низька продуктивність устаткування і процесу, що складає 2 мл/хв по готовому продукту. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є спосіб приготування інвертного цукрового сиропу, що передбачає змішування цукру з водою, кип'ятіння протягом ЗО хв, охолодження до температури 80-90°С, змішування з розчином лимонної кислоти з розрахунку 100 г кислоти на 100 кг цукру, витримування підкисленого цукрового сиропу протягом 2 годин при перемішуванні, фільтруванні і охолодженні до температури 20-25°С [Мальцев П.М. Технология бродильных производств, - 2/е издание., переработанное и доп. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 560 (див. стор. 516)]. Недоліком відомого способу є велика енергоємність і тривалість процесу, пов'язана з прове денням інверсії протягом двох годин при температурі 80-90°С, та використання великої кількості лимонної кислоти. За цією технологією інверсію сахарози здійснюють не більш, ніж на 55%. Це обумовлено утворенням оксиметилфурфурола в кількостях, більше гранично допустимих норм, встановлених Міністерством охорони здоров'я. Неповна інверсія сахарози (55%) призводить до збільшення маси сухих речовин у розчині всього на 2,9%, тоді як при 100% інверсії концентрація сиропу зростає на 5,26%. Цукровий сироп, приготовлений за цим способом, не є глюкозне - фруктозним. Він містить 45% сахарози і 55% інвертного цукру (глюкоза і фруктоза), що погіршує його органолептичні показники у порівнянні з глюкознофруктозними сиропами. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу приготування інвертного цукрового сиропу шляхом зниження температури цукрового сиропу при його охолодженні, а також проведення інверсії в роторно-пульсаційному anaраті в режимі рециркуляції. За рахунок цього скорочується технологічний процес, знижуються енерговитрати, зменшується витрата лимонної кислоти, цукру, здійснюється проведення 100% інверсії сахарози і покращується харчова та біологічна цінність інвертного сиропу, Поставлена задача досягається тим що, передбачає змішування цукру з водою до концентрації 65% ср., кип'ятіння протягом ЗО хвилин, охолодження цукрового сиропу, змішування його з розчи О) О") СО 0) 5Г 9399 ном лимонної кислоти, фільтрування, охолодження інвертного сиропу до температури 20-25°С, згідно з корисною моделлю, цукровий сироп охолоджують до 60-65° змішують з розчином лимонної кислоти при такому співвідношенні інгредієнтів, мас.%: цукровий сироп 100, розчин лимонної кислоти 0,04 після чого проводять інверсію в роторно-пульсаційному апараті в режимі рециркуляції за 10-12 циклів при швидкості обертання ротора 5000-5500 об/хв. Зниження температури, інверсії сахарози до 60-65°С дозволяє скоротити витрату електроенергії і знизити утворення токсичної речовини оксиметилфурфурола. Його вміст не повинен перевищувати 0,1 грам на 1 літр продукту. На процес утворення оксиметилфурфурола впливає температура і тривалість процесу інверсії. При зниженні температури і тривалості процесу токсична речовина практично не утворюється, що дає можливість здійснювати інверсію сахарози на 100%. Температурні режими в способі, що заявляється, у порівнянні з найближчим аналогом, знижені на 25%, а тривалість процесу скорочена на 70%. Проведення 100% інверсії дозволяє знизити витрату цукру на 5,26%. Це обумовлено тим, що сахароза, приєднує молекулу води і інвертується на глюкозу і фруктозу: 342,296 18 180,156 180,156 Таким чином, повна інверсія сахарози приводить до збільшення маси сухих речовин (с.р.) у або на 5,26%. ^342,296 ) Процес інверсії сахарози в роторнопульсаційному апараті дозволяє скоротити тривалість інверсії на 70% і зменшити витрату лимонної кислоти на 50-60%. Отриманий ефект виникає за рахунок інтенсифікації процесів тепломасообміну. Сироп, проходячи через робочий орган апарату, ротор якого обертається зі швидкістю 5000-5500 об/хв, піддається впливу значних пульсаційних знакозмінних перепадів тиску і високоградієнтних течій у зазорах статор-ротор-статор. При обробці в роторно-пульсаційному апараті створюється напруга зсуву потоку сиропу (1520) 104 Па і частота пульсацій 25-30 кГц. Після 1012 циклів обробки отримуємо інвертний цукровий сироп, що вміщує глюкозу і фруктозу. Продукти більш глибокого розпаду моносахаридів (окси мети л фурфурол) містяться у межах норм встановлених Міністерством охорони здоров'я (0,1г/1л). Конструктивно роторно-пульсаційний апарат складається з прийомного бункера, корпусу і набору робочих органів. Корпус апарату цільнийзварений з виводом патрубка на рециркуляцію. На вал електродвигуна одягається втулка і ротор. Ротор являє собою циліндр із наскрізними пазами, рівномірно розташованими по поверхні. Ротор і два статори утворюють робочий орган. Статори виконані аналогічно роторові. Зазор між статором і ротором складає 0,1 мм. Спосіб приготування інертного цукрового си, - ., , ропу здійснюється наступним чином. В емальований апарат з паровою сорочкою подають воду і нагрівають до 60°С. Після цього поступово задають цукор при безперервному нагріванні і розмішуванні розчину механічною мішалкою. Нагрівання зупиняють 2 рази для зняття піни. Відбір піни обов'язковий, тому що вона погіршує смак. Разом з піною видаляється бруд, що міститься в цукрі. Кип'ятіння сиропу здійснюється протягом ЗО хв. Сироп являє собою густу рідину концентрацією 65%. Потім його охолоджують до температури 6065°С и змішують з розчином лимонної кислоти в кількості 40-50 грам кислоти на кожні 100 кілограм цукру. Суміш цукрового сиропу з лимонною кислотою через прийомний бункер направляють у роторно-пульсаційний апарат, де обробляють за 1012 циклів у режимі рециркуляції при швидкості обертання ротора 5000-5500 об/хв. Після обробки інвертний цукровий сироп фільтрують і охолоджують до 20-25°С. Готовий продукт направляють для зберігання. Спосіб, що заявляється, пояснюється прикладами готування інвертного цукрового сиропу. Приклад 1 Після кип'ятіння цукровий сироп охолоджують до температури 55°С і змішують з розчином лимонної кислоти у співвідношенні 0,3:1000 (100г/100кг), обробляють у роторно-пульсаційному апараті в режимі рециркуляції за 8 циклів при швидкості обертання ротора 4500 об/хв. При зазначених технологічних параметрах тривалість процесу інверсії зменшується на 55% у порівнянні з найближчим аналогом. Це пояснюється недостатнім вмістом лимонної кислоти, низькою температурою, малою кількістю циклів обробки, невисокою швидкістю обертання ротора. Інверсія здійснюється на 80% зміст оксиметилфурфурола не перевищує допустимих норм. Приріст сухих речовин 4,2%. Приклад 2 Цукровий сироп охолоджують до температури 70°С, змішують з розчином лимонної кислоти у співвідношенні 0,6:1000, обробляють у роторнопульсаційному апараті за 14 циклів при швидкості обертання 6000 об/хв. При таких режимах інверсія здійснюється на 100%, а тривалість процесу зменшується на 75% у порівнянні з найближчим аналогом. Це пояснюється підвищеними температурними режимами і великим вмістом лимонної кислоти. Однак енерговитрати при такому способі знижуються у порівнянні з найближчим аналогом усього на 15 %. Високотемпературні режими інверсії призводять до збільшення вмісту оксиметилфурфурола в цукровому сиропі. Приріст сухих речовин 5,26%. Приклад З Сироп охолоджують до температури 60°С, змішують з розчином лимонної кислоти у співвідношенні 0,4:1000, обробляють у роторнопульсаційному апараті за 10 циклів при швидкості обертання ротора 5000 про/хв. При зазначених технологічних параметрах тривалість процесу інверсії зменшується на 70 %, енерговитрати скорочуються на 30%. Інверсія здійснюється на 100%. Оксиметилфурфурол знаходиться в межах норми. Приріст сухих речовин становить 5,26%. 5 Приклад 4 Сироп охолоджують змішують з розчином співвідношенні 0,5:1000, пульсаційному апараті за 9399 до температури 65°С, лимонної кислоти у обробляють у роторно12 циклів при швидкості Комп'ютерна верстка М. Клюкін 6 обертання ротора 5500 об/хв. При цьому тривалість процесу інверсії сахарози зменшується на 70%, енерговитрати на 30%. Інверсія здійснюється на 100% Оксиметилфурфуролу межах норми. Приріст сухих речовин 5,26%.

 

 

Додаю у вигляді додатку наукові статті з даної теми, для її кращого висвітлення. 

 

Міністерство освіти і науки

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему:

«Цукор білий. Приготування цукрового та інвертованого сиропів, колеру, вимоги до їх якості»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконала студентка ТБ-3-1

Матлавська С.

 

 

 

 

                                                                  КИЇВ 2014