Методы исследования свойств сырья и продуктов питания

Полярография. Метод переменно-токовой полярографии используют для определения токсичных элементов (ртуть, кадмий, свинец, медь, железо).

3.10 Функционально-технологические  свойства

           К  функционально-технологическим свойствам  относят влагосвязывающую, влагоудерживающую, жироудерживающую, гелеобразующую способность.

          На практике определение влагосвязывающей способности чаще всего проводят с помощью метода прессования или центрифугирования.

           Метод прессования основан на выделении воды испытуемым образцом при лёгком его прессовании, сорбции выделяющейся воды фильтровальной бумагой и определении количества отделившейся влаги по площади пятна, оставляемого ею на фильтровальной бумаге. Достоверность результатов обеспечивается трёхкратной повторностью определений.

  Метод центрифугирования основан на выделении жидкой фазы под действием центробежной силы из исследуемого объекта, находящегося в фиксированном положении. Количество последней зависит от степени взаимодействия влаги с «красной фазой» объекта. Метод условен. Достоверность результатов может быть обеспечена при трёх - четырёхкратной повторности определений.        

  Влагоудерживающая способность  сырья определяется как разность между массовой долей влаги в продукте и количеством влаги, отделившейся в процессе термической обработки, а жироудерживающая способность – как разность между массовой долей жира в продукте и количеством жира, отделившемся в процессе термической обработки.

           Отношение объёма эмульгированного  масла к общему его объёму  в системе называют эмульгирующей способностью. В это определение входит и понятие стабильности эмульсии, проявляющейся за промежуток времени, начиная от окончания эмульгирования до момента измерения при фиксированных условиях проведения эксперимента.

Жироудерживающую  способность рассчитывают после определения ВВС и высушиванием остатка продукта до постоянной массы. Жироудерживающую способность определяют по коэффициенту, определенному рефрактометрически или методом Сокслета.

          Эмульгирующую способность определяют после суспензирования навески продукта в 100 см³ воды в гомогенизаторе или миксере, добавляя затем рафинированное подсолнечное масло и эмульгируют в гомогенизаторе. Эмульгирующую способность определяют по формуле:

ЭС = ,      (3.11)

 

где  V₁ – объём эмульгированного масла, см³;

V – общий объём масла, см³.

           Стабильность эмульсии определяют  путём нагревания при температуре  80^оС в течение 30 мин и охлаждения водой в течение 15 мин. Затем заполняют эмульсией 4 калиброванные центрифужные пробирки вместимостью по 50 см³ и центрифугируют при частоте вращения 500с^-1 в течение 5 мин. Далее определяют объём эмульгированного слоя.

           Стабильность эмульсии (%) рассчитывают  по формуле

 

СЭ = ,      (3.12)

 

где  V₁ – объём эмульгированного масла, см³;

V₂ – общий объём эмульсии, см³.

3.11 Безопасность пищевых продуктов

Под безопасностью  продуктов питания следует понимать отсутствие опасности для здоровья человека при их употреблении, как с точки зрения острого негативного воздействия (пищевые отравления и пищевые инфекции), так и с точки зрения опасности отдаленных последствий (канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие). Иными словами, безопасными можно считать продукты питания, не оказывающие вредного, неблагоприятного воздействия на здоровье настоящего и будущих поколений.

С продуктами питания в организм человека могут  поступать значительные количества веществ, опасных для его здоровья. Поэтому остро стоят проблемы, связанные с повышением ответственности за эффективность контроля качества пищевых продуктов, гарантирующих их безопасность для здоровья потребителя.

В начале 70-х  г.г. была разработана концепция  критической контрольной точки при анализе опасного фактора (ККТАОФ), которая призвана обеспечить безопасность пищевых продуктов. Главные принципы, лежащие в сути этой концепции, свидетельствуют о том, что основной акцент должен быть сделан на предупредительный контроль «критических моментов» в производстве продовольствия, а не на проверку готовой продукции. Согласно концепции ККТАОФ ответственность за определение критических точек в технологии производства безопасных пищевых продуктов возлагается на производителей.

Выявление ККТАОФ складывается из двух основных операций.

Операция 1. Выявление опасных факторов и  определение контрольных мер. При этом необходимо изучить следующие важные обстоятельства:

- состав  используемого сырья и компонентов,  а также параметра, которые  могут оказывать влияние на  безопасность и стойкость продукта;

- параметры  и условия процесса производства, влияющие на опасные факторы  или их создающие;

- защита  от повторного загрязнении я  химическими веществами и микроорганизмами (целостность, проницаемость и  безопасность упаковки);

- использование  в потребительской практике (размораживание, подогревание, варка и т.п.);

- группы  риска (система общественного  питания, дети, пожилые люди, лица  с нарушениями иммунной системы,  другие категории больных).

Операция 2. Установление критических контрольных  точек. При этом необходимо для каждого  опасного фактора на каждой стадии ответить на следующие вопросы:

- может ли  изучаемый опасный фактор появиться  в продукте из сырья или  при его переработке, и на  каком уровне (допустимом или  недопустимом)?

- имеет ли  состав сырья или рецептура  продукта решающее значение для безопасности продукта? 

- имеет ли  состав сырья или рецептура  продукта решающее значение для безопасности продукта?

- обеспечивает  ли технологический процесс безопасность  готового продукта за счет снижения уровня опасного фактора или за счет предотвращения его возрастания до опасного уровня?

Кроме названных  двух основных операций ККТАОФ включает также спецификацию, систему мониторинга, системы устранения недостатков и проверки.

Токсичные элементы (в частности тяжелые металлы) составляют обширную и весьма опасную  в токсикологическом отношении  группу веществ. Обычно рассматривают 14 элементов: Hg, Pb, Cd, As, Sb, Sn, Zn, Al, Be, Fe, Cu, Ba, Cr, Tl.

Современные методы обнаружения и определения  содержания микотоксинов в пищевых продуктах и кормах включают скрининг – методы -  количественные аналитические и биологические методы.

Скрининг  – методы отличаются быстротой и удобны для проведения серийных анализов, позволяют быстро и надежно разделять загрязненные и незагрязненные образцы. К ним относятся такие широко распространенные методы, как миниколоночный метод определения афлатоксинов, охратоксина А и зеараленона; методы тонкослойной хроматографии (ТСХ-методы) для одновременного определения до 30 различных микотоксинов, флуоресцентый метод определения зерна, загрязненного афлатоксинами, и некоторые другие.

Количественные аналитические методы определения микотоксинов представлены химическими, радиоиммунологическим и иммуноферментными методами. Химические методы являются в настоящее время наиболее распространенными.

Консерванты – это вещества, подавляющие развитие микроорганизмов и применяемые для предотвращения порчи продуктов. В больших концентрациях эти вещества опасны для здоровья, поэтому Минздравом России определены предельно допустимые количества их в продуктах и установлена необходимость контроля за их содержанием.

Определение диоксида серы. В ГОСТе описаны два метода определения: дистилляционный и йодометрический.

Дистилляционный метод с предварительной отгонкой диоксида серы применяется при определении малых количеств вещества, а также при арбитражных анализах; йодометрический, сравнительно простой, но менее точный метод, используют при определении диоксида серы с массовой долей его в продукте более 0,01%.

Дистилляционный метод основан на вытеснении свободного и связанного диоксида серы из продукта ортофосфорной кислотой и перегонке  в токе азота в приемники с  пероксидом водорода, где диоксид серы окисляется до серной кислоты. Количество полученной серной кислоты определяют ацидометрически – титрованием раствором гидроксида натрия или комплексонометрически – титрованием раствором трилона Б в присутствии эриохрома черного Т.

Йодометрический метод заключается в высвобождении связанного диоксида серы при обработке щелочью вытяжки из навески продукта с последующим оттитровыванием раствором йода. По количеству израсходованного на титрование йода определяют общее количество диоксида серы.

При определении сорбиновой кислоты используют либо спектрофотометрический, либо фотоколориметрический метод. Оба метода основаны на отгонке сорбиновой кислоты из навески анализируемого продукта в токе пара с последующим определением ее либо путем измерения оптической плотности отгона на спектрофотометре, либо после получения цветной реакции – на фотоэлектроколориметре.

Среди тяжелых металлов наиболее опасны свинец, кадмий, ртуть и мышьяк.

Поскольку металлы  в пищевых продуктах находятся  в связанном состоянии, непосредственное их определение невозможно. Поэтому первоначальной задачей химического анализа тяжелых металлов является удаление органических веществ – минерализация (озоление) рекомендуется при определении Cu, Pb, кадмия, Zn, Fe, мышьяка.

Для определения  содержания Cu, кадмия и Zn используют метод полярографии.

Для олова  – фотометрический метод, который  основан на измерении интенсивности желтой окраски раствора комплексного соединения с кверцетином. Для определения используют минерализат, полученный мокрой минерализацией навески пробы продукта массой 5-10 г.

Также фотометрические  методы исследования применяют при  определении Cu, Fe, мышьяка.

Для определения  ртути применяют колориметрический  или атомно-абсорбционный метод, который основан на окислении  ртути в двухвалетный ион в  кислой среде и восстановлении ее в растворе до элементного состояния  под воздействием сильного восстановителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Лабораторный практикум

Лабораторная работа № 1

Отбор проб продуктов детского питания 

и подготовка их к анализу.

Определение массы нетто или  объема

Методы  определения массы нетто или  объема продукта и массовой доли составных частей описаны в ГОСТ 8756.1 «Продукты пищевые консервированные. Методы определения органолептических показателей, массы нетто и массовой доли составных частей».

Цель работы: изучить теоретически и практически правила отбора проб продукции для детского питания и подготовки их к испытанию. Определить массу нетто или объем исследуемых образцов консервированной продукции.

Аппаратура, реактивы и материалы: сухие молочные продукты детского питания, консервы детского питания; весы лабораторные общего назначения, цилиндры мерные,

Отбор проб молочных продуктов и  подготовка их к испытаниям проводится согласно ГОСТ 3622-68.

Ход работы

Провести  оценку состояния тары и внешнего вида продукта. Провести сравнение  с нормируемыми показателями.

После оценки состояния тары и органолептических  показателей продукции проверяют  температуру содержимого в центре единицы расфасовки.

После измерения температуры проверяют  массу продукта в расфасовке.

Взвешивание производят на весах соответствующей  грузоподъемности.

Чистую массу  продукта в бутылках, банках, стаканах определяют следующим образом: освобождают тару от упаковки и этикеток. Вымытую снаружи бутылку, банку или стакан вытирают насухо и взвешивают на весах с ценой деления не более 5 г. Затем бутылку, банку или стакан освобождают от содержимого, тщательно промывают внутри, банку или стакан насухо вытирают, а бутылку перевертывают вверх дном и оставляют в таком положении на 2-3 мин, после чего взвешивают. Чистую массу находят по разности между первым и вторым взвешиванием.

При взвешивании  штучных продуктов в бумажной или другой таре на чашку с гирями кладут тот же материал, и в таком  же количестве, какое употреблено на упаковке проверяемого продукта.

Объем жидких продуктов (молока, кисломолочных напитков, соков, напитков и др.) в бутылках или пакетах определяют следующим образом: содержимое бутылки или пакета переливают в мерный цилиндр соответствующей вместимости (для бутылок и пакетов: 1 дм³ – на 1000 см³; 0,5 дм³ – на 500 см³; 0,25 и 0,2 дм³ – на 250 см³),  после чего бутылку или пакет держат перевернутыми над цилиндром 2-3 мин для стекания молока, соков, напитков, кисломолочных и других продуктов со стенок. Объем определяют с погрешностью не более 5 см³.