Что такое титруемая кислотность в смородине
Энциклопедия
Кислотность является одним из показателей качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий и характеризует степень их свежести.
Органические кислоты образуются в растительном сырье на различных этапах обмена веществ. Они растворены в клеточном соке и встречаются как в свободном виде, так и в виде солей, эфиров со спиртами. Играя важную роль в обменных процессах, органические кислоты являются исходными веществами для синтеза углеводов, аминокислот, липидов и других соединений. Многие органические кислоты, растворимые в воде, являются химическими компонентами самых разнообразных пищевых продуктов. Наиболее распространены яблочная и лимонная кислоты. В винограде преобладает винная кислота. В плодах и овощах обнаруживается небольшое количество бензойной кислоты (брусника и клюква), салициловой (малина, земляника, вишня), янтарной (смородина и черешня), борной (груша), щавелевой (щавель, ревень).
Количество кислых составных частей продукта – так называемая общая кислотность или титруемая –колеблется в довольно широких пределах. В сырье эти колебания зависят от сорта, зрелости, климатических условий, уровня агротехники и других факторов. Кислотность готовой консервной продукции зависит от вида и качества сырья, рецептуры и технологического процесса.
Общая кислотность овощных консервов допускается не выше 0,7% (в пересчете на яблочную кислоту ), маринадных заливок – не выше 2% (в пере – счете на уксусную кислоту). Кислотность плодовых соков должна быть не менее : для виноградного 0,2%, яблочного 0,3%, мандаринового 0,5%, апельсинового и вишневого 0,8%, черносмородинового 1,5%, клюквенного 2,2%.
От кислотности плодов и овощей зависит выбор стерилизации консервов.
Поскольку микроорганизмы гибнут быстрее в кислой среде то для высококислотных плодов и ягод достаточна температура 80-85 о С (пастеризация ). Малокислотные продукты – некоторые плоды и почти все овощи – необходимо стерилизовать при температуре 100 о С и выше. Из овощей значительной кислотностью отличаются только щавель ревень и томаты.
Для консервов: икра кабачковая-4,7; икра баклажанная 4,5; компоты-4,5; томат-паста-3,5.
Для многих видов консервов активная кислотность является нормируемым стандартным показателем:
Подведем итог.
Кислотность различают на истинную (или активную) и общую (или титруемую).
Титруемая (Общая) кислотность. Под общей кислотностью подразумевается содержание в продукте всех кислот и их кислых солей, реагирующих со щелочью при титровании.
Биохимический состав ягод у форм смородины черной
УДК 634. 723:631. 527 2007
Авторы: Николаев А.В.
ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур,
Орел, 302530, Россия, info@vniispk.ru
Ключевые слова: черная смородина, отборные формы, источники, аскорбиновая кислота, антоцианы, лейкоантоцианы, катехины.
Помимо высокой устойчивости и иммунитета к болезням и вредителям комплексные доноры должны обладать высоким качеством ягод.
Черная смородина ценится за высокое содержание в ней витамина С (аскорбиновая кислота) и Р – активных соединений. У основной массы сортов в среднем содержится 150-200 мг/100 г витамина С [1, 3, 6].
Исследования были выполнены в гибридных насаждениях и на участках первичного сортоизучения черной смородины Всероссийского НИИ селекции плодовых культур в 2005-2006 годах.
В качестве материала для исследований были использованы отборные формы из семей различного генетического происхождения. По комплексу признаков было изучено 62 формы, основная масса которых является производными смородины клейкой и сорта Сундербюн – 2, иммунитет к мучнистой росе которых контролируется соответственно генами Sph3 и R.
Оценка биохимического состава ягод проводилась совместно с лабораторией биохимии ГНУ ВНИИСПК под руководством и с участием кандидата с.-х. наук М. А. Макаркиной по общепринятым методикам „Программа и методика сортоизучения плодовых ягодных и орехоплодных культур”, Мичуринск, 1973 [4], Орел, 1999[5]; по методическому руководству ВИР им. Вавилова под редакцией А. И. Ермакова „Методы биохимических исследований растений” 1987 [2].
На метеорологические условия вегетационного периода сильнее других реагировали такие формы как 2083-32-177, 3007-3-152, 3014-15-233, 3029-51-92, 3031-20-2, 3038-5-44, 3145-23-86 (таблица 1), в то же время с высоким и стабильным содержанием аскорбиновой кислоты по годам отмечены формы 3007-2-154, 3007-3-185, 3038-5-14, 3048-5-41, 3190-44-144.
В ягодах изучаемых форм смородины черной растворимых сухих веществ (РСВ) содержалось от 11,0% (3172-43-124) до 16,6% (2089-36-104) со средним значением по изученным формам 14,0%.
Существенного влияния на содержание растворимых сухих веществ в ягодах смородины черной метеорологические условия года не оказывали.
Размах изменчивости по сумме сахаров был отмечен в пределах от 6,12 (2983-12-18), до 11,70% (3045-16-68). Среднее содержание сахаров составило 9,15% (таблица 2). Низкое содержание сахаров (менее 7,0%) отмечено у форм 3059-48-69 (6,63), 3105-21-16 (6,48), 2993-12-18 (6,21). Высокое содержание сахаров (более 10,0%) было у форм 2089-36-11 (11,35), 2308-41-68 (11,05), 3007-2-154 (10,97), 2264-43-78 (10,63), 2992-22-52 (10,13), 2089-36-104 (10,0). Основная часть форм имела среднее содержание сахаров (7,0-9,0 %), всего 19 сеянцев.
1 Содержание АК в ягодах некоторых отборных форм смородины черной
Химический состав ягод смородины
Содержание сахаров в отдельных разновидностях дикорастущей черной смородины достаточно высокое (до 10,84%), но, несмотря на это, ягоды многих видов обладают ярко выраженным кислым вкусом вследствие повышенной кислотности.
В состав ягод черной смородины входят главным образом моносахариды — фруктоза и глюкоза, сахароза же в них не всегда представлена и нередко отсутствует; при этом из простейших сахаров преобладает фруктоза.
Из органических кислот в состав ягод черной смородины входят лимонная и яблочная (абсолютно преобладает лимонная кислота), но некоторые исследователи отмечают присутствие в них и янтарной кислоты.
Органических (плодовых) кислот в ягодах дикорастущей черной смородины содержится в значительно большем количестве (до 3,81%), чем в культурных сортах, что при ее использовании для некоторых видов переработки (плодово-ягодное виноделие, производство экстрактов и т. п.) имеет положительное значение. Степень сладости большинства ягод ограничена. Отношение сахаристости к кислотности у ягод дикорастущей черной смородины обычно пониженное.
В состав ягод черной смородины входит значительное количество пектиновых веществ (от 0,68 до 1,02%), обладающих высокой желирующей способностью, в связи с чем такие ягоды можно широко использовать для производства варено-желейных продуктов.
Ягоды дикорастущей черной смородины особенно богаты азотистыми веществами; они содержат их значительно больше, чем культурные сорта. Из азотистых веществ особо важное значение для технической переработки (в плодово-ягодном виноделии) имеют амидные и аммиачные соединения, которыми богат сок черной смородины. Процессы спиртового брожения в черносмородиновом соке протекают обычно очень легко.
Ниже приводится химический состав ягод дикорастущей черной смородины.
Химический состав ягод дикорастущей черной смородины (в %)
Общая кислотность (по яблочной кислоте) 1,47—3,61
Общий сахар 5,97—10,74
Пектин (Ca-пектат) 0,68—1,02
Дубильные и красящие вещества 0,27—0,48
Азотистые вещества 2,06—2,51
Черная смородина является классическим сырьём по содержанию витамина С. Содержание витамина С в ягодах дикорастущей черной смородины достигает 400 мг% на 100 г ягод. По содержанию витамина С ягоды черной смородины стоят на одном из первых мест по сравнению с другими плодами и ягодами, уступая только шиповнику и актинидии.
По мере созревания ягоды черной смородины содержание витамина С в них возрастает, и наибольшее количество аскорбиновой кислоты (антицинготного витамина) образуется в полной стадии зрелости ягод. Однако при перезревании ягод количество витамина С снижается.
При технической переработке плодов черной смородины витамин С в них сохраняется хорошо. Поэтому продукты переработки черной смородины характеризуются также высоким содержанием витамина С, что имеет большое практическое значение.
Хорошая устойчивость витамина С объясняется весьма низкой активностью фермента аскорбиназы, под влиянием которого и протекают процессы окислительного характера, приводящие к потере (разрушению) аскорбиновой кислоты.
При технической переработке ягод черной смородины возможны некоторые потери витамина С, которые выражаются при сульфитации в 0%, при варке варенья от 6 до 8,3%, при приготовлении компотов (консервирование в герметически укупоренной таре) от 0 до 2,9% и при производстве соков от 4,2 до 8,6%.
Помимо витамина С, плоды черной смородины содержат провитамин А (каротин).
Дубильные и красящие вещества в ягодах дикорастущей черной смородины содержатся в большем количестве, чем в культурных сортах. Дубильные вещества играют положительную роль в плодово-ягодном виноделии. Они способствуют осветлению вина и повышают его прочность при хранении.
Красящие вещества черной смородины в достаточной мере еще не изучены. Высокая кислотность, ароматичность ягод, хорошая сбраживаемость сока (сусла) предопределяют неограниченное использование смородины в плодово-ягодном виноделии. Благодаря своим положительным свойствам, вытекающим из химического состава ягод, черная смородина также успешно применяется в качестве основного сырья при производстве безалкогольных напитков, соков, экстрактов, сиропов и многих других продуктов.
Важнейшими веществами, входящими в состав дикорастущей черной смородины, помимо витамина С, являются сахара и органические кислоты.
Ягоды дикорастущей черной смородины обладают характерным, нередко тонким ароматом, причем ароматичность ягод отдельных районов выражена в различной степени, что зависит от количества находящихся в них эфирных масел.
Дикорастущая красная смородина богата органическими кислотами, которые представлены в ней лимонной и яблочной. Из сахаров в ягодах красной смородины содержатся моносахариды, фруктоза и глюкоза (при этом количественно преобладает фруктоза). Сахароза отсутствует или находится в крайне малых количествах.
По содержанию витамина С красная смородина значительно уступает черной (до 40 мг%).
Ягоды красной смородины являются превосходным сырьем для плодово-ягодного виноделия и производства пищевых и вкусовых продуктов (желе, варенье, начинки для карамели, приготовления соков, экстрактов, сиропов и др.).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Химический состав плодов и ягод
Изучение химического состава плодов и ягод
Химический состав плодов и ягод изучался рядом исследователей. Большую ценность представляют работы профессоров С. Ф. Церевитинова и Н. В. Сабурова, изучавших химический состав плодов и ягод и его изменения при переработке. В частности, С. Ф. Церевитинову принадлежит капитальный труд — «Химия свежих плодов и овощей».
В состав плодов и ягод входят те же группы соединений, что и в состав винограда, но в других количествах и других соотношениях. В пределах одной плодовой породы (яблоки, груши, сливы) химический состав колеблется в широком интервале в зависимости от сорта, степени зрелости плодов и условий культуры.
Наибольшая часть по весу у плодового и ягодного сырья приходится на воду — от 70 до 90%, в среднем 80—85%.
Углеводы (сахара). В плодах и ягодах в разных количествах встречаются глюкоза, фруктоза и сахароза (табл. 11).
В семечковых плодах (яблоки, груши) при полной зрелости преобладает фруктоза. В косточковых плодах (вишня, слива, черешня, абрикосы, персики) преобладает глюкоза. Сахароза содержится в некоторых сортах яблок (до 5% и несколько выше), много ее также в абрикосах, персиках, сливах. Кизил же и терн вовсе не содержат сахарозы, а соотношение между фруктозой и глюкозой в их соке равно примерно единице (как и в винограде). Общее количество сахаров в различных плодах и ягодах от 3 до 15%. Причем, ягоды отличаются от косточковых и семечковых плодов наименьшим содержанием сахарозы (от 0,13 до 0,83%), а в красной смородине сахароза и вовсе отсутствует. Количество фруктозы и глюкозы в ягодах также примерно одинаково.
Крахмал. Многие плоды, например яблоки, груши, айва, незрелом состоянии содержат значительное количество крахмала (до 5% и выше). Особенно много крахмала в зимних сортах плодов, поэтому они способны дозревать в лежке, так как при лежке под действием фермента диастаза, содержащегося в плодах крахмал переходит в сахар. В зрелых плодах крахмала находят в количествах около 1%.
Пектиновые вещества. Пектиновых веществ во многих плодах и ягодах содержится значительное количество, гораздо больше чем в винограде. Особенно много пектина находят в яблоках и в черной смородине. Пектиновые вещества повышают вязкость сока, а поэтому затрудняют прессование плодового и ягодного сырья и осветление соков и вин. Именно поэтому в плодово-ягодном виноделии большое значение приобретает энзиматическое осветление соков и вин.
Клетчатка. Клетчатка составляет твердую основу клеток плодов и ягод, особенно кожицы и семян.
Органические кислоты. В состав сока плодов и ягод входят в основном только две кислоты — яблочная и лимонная, причем одна из них может преобладать над другой или вовсе отсутствовать. Яблочная кислота содержится почти во всех плодах и ягодах. Ее нет только в цитрусовых (лимонах, апельсинах, мандаринах) и в клюкве. Но в сливах, кизиле и терне содержится только яблочная кислота.
Таблица 11 Сахаристость и кислотность в различных видах плодово-ягодного сырья
В яблоках яблочной кислоты в 3 раза больше, чем лимонной. В ягодах же преобладает лимонная кислота. Например, в смородине ее в 47 раз, а в малине в 32 раза больше, чем яблочной.
Винная кислота в значительных количествах содержится только в винограде. В других же плодах и ягодах она либо содержится в очень незначительных количествах, либо отсутствуй вовсе.В плодах и ягодах, кроме указанных кислот, в небольших количествах еще найдены: янтарная, салициловая, бензойная (в бруснике), муравьиная (в малине) и хинная.
Общее количество кислот, содержащееся в плодах и ягодах весьма различно. Некоторые плоды, например груша, кислот содержат мало, но в кизиле, лесных яблоках (кислицах) содержание кислот очень высокое. Вообще чаще приходится иметь дело с избытком кислот, чем с их недостатком. Чтобы снизить чрезмерную кислотность сока плодов и ягод, прибегают к разбавлению сока водой или купажу с малокислотными материалами. При низкой кислотности, встречающейся очень редко, прибегают к добавлению лимонной кислоты.
При определении титруемой кислотности плодовых и ягодных вин и соков расчет ведут не на винную кислоту, как для винограда, а на яблочную или лимонную. Содержание кислот в плодовых и ягодных соках составляет от 5 до 25 граммов на литр, тогда как оптимальная кислотность для вин и соков 6—8 грамм на литр.
Уровень активной кислотности плодовых вин обусловливается яблочной кислотой, а в ягодных винах — лимонной. Они диссоциируют хуже, чем винная кислота. Поэтому титруемая кислотность плодовых и ягодных вин (для такого же вкусового впечатления, как у виноградных вин) должна быть выше, чем у виноградных. Она должна примерно составлять 7—8 грамм на литр в пересчете на яблочную кислоту.
В таблице 11 приведены пределы колебаний кислотности сока многих плодов и ягод.
Большое практическое значение для плодовых и ягодных вин, содержащих яблочную кислоту, имеет процесс яблочно-молочного брожения, связанный со снижением кислотности вина.
Азотистые вещества. В плодах и ягодах азотистых веществ содержится от 0,2 до 2,0%. Они представлены примерно теми же веществами, что и в винограде. Азотистые вещества являются питательным материалом для дрожжей; при разбавлении сока водой количество их снижается и становится недостаточным, поэтому для правильного брожения в плодово-ягодные сусла обычно добавляют некоторые азотсодержащие вещества.
Много азотистых веществ в шелковице и смородине, мало в бруснике и чернике.
Дубильные вещества. Дубильные вещества улучшают вкус плодовых и ягодных вин, способствуют их лучшему осветлению. Однако в плодах и ягодах чаще приходится встречаться с недостатком дубильных веществ, чем с их избытком.
Много дубильных веществ содержится в кизиле, терне, айве, черной смородине, в диких яблоках и грушах. Но абрикосы, сливы, крыжовник, красная и белая смородина, черешня бедны дубильными веществами.
Красящие вещества (красные и фиолетовые пигменты). В больших количествах красные красящие вещества содержатся в вишнях, черной смородине, черной шелковице, сливах. По тканям плодов и ягод красящие вещества распределяются различно. Так, в вишне они заключены не только в кожице, но и в мякоти, а в сливах, черной смородине — в кожице.
Максимального содержания в плодах и ягодах красящие вещества, как и в виноградной грозди, достигают к моменту созревания.
Желтые красящие вещества плодов и ягод причисляют к каротину.
Ароматические вещества. Во многих плодах и ягодах ароматические вещества очень характерны и сильно выражены, значительно сильнее, чем у винограда (например, земляника, малина, смородина, груши Дюшес, апельсины, лимоны) Так, в кожуре апельсинов и лимонов количество ароматических веществ достигает 1—2%. Плодовым и ягодным винам ароматические вещества придают особые достоинства — тонкость и нежность букета и вкуса.
Витамины. В плодах и ягодах найдены витамины A, B1, B2, C. Витамин С содержится во всех плодах и ягодах, причем в ягоДах его находят очень большие количества, поэтому многие ягодные вина обладают антицинготными свойствами Особенно богаты витамином С шиповник, малина и черная смородина, а также плоды цитрусовых.
Ферменты. В плодах и ягодах найдены следующие ферменты диастаз (амилаза), оксидаза, редуктаза. Возможно присутствие и других ферментов, обусловливающих различные химические изменения в процессе созревания, хранения и обработки сырья.
Из прочих, веществ в соке многих плодов и ягод встречается шестиатомный спирт сорбит в количествах от 2 до 13 г/л. При брожении он не изменяется и целиком переходит в вино. В винограде сорбита нет, поэтому его присутствие в виноградных винах может явиться доказательством купажа с плодово-ягодными винами.
А.В. Короткевич и Л.В. Рыков приводят соотношения сахаров и кислот в различных плодах и ягодах. Из таблицы 12 видно, что общее количество сахара почти у всех плодов и ягод редко превышает 10%.
Отношение сахаристости к кислотности сока лишь у одних груш выше, чем у винограда, а у всех остальных плодов и ягод ниже, если не считать рябины, не имеющей особого значения для виноделия.
Таблица 12 Отношение между сахаристостью и кислотностью у различных видов плодово-ягодного сырья
Определение кислотности: рН и титрование
Значение кислотности является определяющим в производстве кисломолочных продуктов, оно даёт нам информацию о том как развивается микрофлора, по нему мы можем судить о вкусе и консистенции продукта. Есть два способа определения кислотности: определение показателя рН и титруемой кислотности. Я постараюсь объяснить как это работает.
Определение рН
Кислые свойства определяет количество ионов водорода в среде, чем их больше тем свойства среды кислее. Для измерения количества ионов водороды был введен термин рН, который определяется как отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.
Почему логарифм и ещё к тому же отрицательный?
Просто и красиво, мы оперируем не самим числом а с его «порядком», таким образом удобно выражать большие числа – количество бактерий к примеру. Нужно помнить что разница в единицу рН это разница на порядок, то есть в 10 раз.
Важно отметить, что при измерении рН не происходит химических реакций.
Титрование
Определение кислотности титрованием заключается в добавлении раствора Na(OH) к кислому раствору ( пусть это будет молоко) с индикатором фенолфталеином, до того момента как фенолфталеин изменит окраску и раствор примет бледно-розовым. Розовое окрашивание означает что рН исследуемого раствора = 8,3. Количество миллилитров щелочи пошедшей на титрование и есть значение кислотности. При этом происходит химическая реакция:
Во время титрования количество ионов водорода уменьшается, поскольку они связываются с ОН — ионами согласно уравнению реакции (1), очевидно что в процессе титрования количество ионов водорода уменьшается, одновременно молоко пытается восстановить количество утраченных ионов водорода – это свойство называется буферностью им обладают все биологические жидкости, оно выражается в способности поддерживать постоянное значение реакции среды. Таким образом вещества растворённые в молоке начинают выделять ионы водорода, особенно в этом преуспели фосфат ионы, реакция следующая:
Таким образом во время титрования гидрокисид ионы связывают не только ионы водорода – которые образовались при диссоциации молочной кислоты, но ионы водорода которые выделяют различные растворенные вещества в частности фосфат ионы.
Титруя молоко мы определяем строго говоря буферную емкость молока — способность молока противостоять внешнему воздействию ( в нашем случае добавление гидроксид ионов).
Буферная емкость молока зависит от концентрации фосфатов, цитратов, содержания углекислого газа. Таким образом два образца молока с различным содержанием фосфатов могут показать разную титруемую кислотность при том что содержание молочной кислоты в них будет одинаковым.
Различия между рН и титруемой кислотностью
При измерении рН химической реакции не происходит, никакие равновесия не нарушаются, поэтому значение рН отражает только «истинную» кислотность.
При титровании идет химическая реакция нейтрализации, одновременно происходит дополнительная эмиссия ионов водорода составными частями молока, которые так же нейтрализуются щелочью. Количество щелочи пошедшей на титрование отражает «истинную» кислотность + буферность молока.
Возникает вопрос: почему применяется титрование молока и не переходят на измерение рН?
Титрование простой и дешевый способ определения кислотности ( правильнее говорить «буферности», но мы будем использовать термин «кислотность» так как это привычнее). Кроме того логарифмическая шкала более грубая и изменение кислотности, которое соответствует например 2 ° Т она просто не «заметит» или нужно использовать очень точный и естественно очень дорогой рН метр, который нужно постоянно калибровать и правильно эксплуатировать.
Вывод:
Титруйте молоко, кисломолочные напитки и сыворотку на здоровье, для сыра применяйте рН метрию. Для коровьего молока вполне могут быть использован таблицы соответствия рН и титруемой кислотности молока, а вот для овечьего таблица может не подойти, причина – разная буферная емкость в коровьем и овечьем молоке.