Лабораторна робота № 2

Назва роботи: Методи визначення вологості, зольності та білості борошна

Мета роботи:

1. Ознайомитись з методикою визначення вологості борошна за ГОСТ 9494-88;

2. Ознайомитись з методикою визначення зольності борошна за ГОСТ 27494-87;

3. Ознайомитись з методикою визначення білості борошна за ГОСТ 26361-84.

Установки, прилади, лабораторний посуд, реактиви

1. Для визначення масової частки золи: муфельна піч, ваги лабораторні загального призначення з похибкою зважування ±0,0001 г, шпатель, тиглі порцелянові високі, зовнішнім діаметром 55 мм, висотою 70 мм; електрична плитка; баня піщана; електрична муфельна піч; щипці: для тиглів; ексикатор, виконання 1, діаметр 180 – 290 мм, спиртовий розчин оцтовокислого магнію з концентрацією 1,61 % .

2. Для визначення вологості: шафа сушильна СЕШ, ваги лабораторні загального призначення з похибкою зважування ±0,01 г, бюкси металеві.

3. Прилад РЗ-БПЛ або РЗ-БПЛ-Ц , розсів лабораторний з ситами з шовкової тканини № 25 та № 61 за ГОСТ 4403-77 та з металотканої сітки № 045 по ГОСТ 3924-74. Діаметр обичайок сит 200мм, гумові кульки діаметром 1см, товщиною 0,3см та масою 0,5г кожний; терези лабораторні загального призначення за ГОСТ 24104-80 з найбільшою межею зважування 1000г, з дозволеною похибкою зважування не більше 0,02г.

Теоретичні відомості

Визначення показників зольності та білості борошна необхідні для того, щоб визначити його якість. Хлібопекарське, макаронне борошно за якістю поділяється на сорти (гатунки). Саме за цими двома показниками можна ідентифікувати сорт борошна. Борошномельні заводи випускають борошно із зерна жита та пшениці. Правилами організації та ведення технологічного процесу на борошномельних заводах передбачено наступні сорти борошна хлібопекарського і макаронного призначення із вказаного зерна і наведені в таблиці 2.1.

Таблиця - 2.1 – Показники зольності та білості для сортів борошна із жита та пшениці хлібопекарського і макаронного помелу [1]

Борошно	Зольність у перерахунку на суху речовину (СР), %, не більше	Білість, одиниць умовної шкали приладу РЗ-БПЛ
		не менше	не більше
Борошно пшеничне хлібопекарське
Крупчатка	0,60	-	-
Вищий сорт	0,55	54	-
Перший сорт	0,75	35	53
«Одеське»	0,95	-	-
Другий сорт	1,25	12	35
Обойне	Не менше ніж на 0,7 % нижче зольності зерна до очищення, але не більше 2,0 %	Не обмежується
Борошно житнє хлібопекарське
Сіяне	0,75	-
Обдирне	1,45	-
Обойне	2,0, але не менше ніж на 0,07 % нижче зольності зерна до очищення	-
Борошно для макаронних виробів
Борошно з твердої пшениці (дурум) для макаронних виробів:		-
- вищий сорт (крупка)	0,75	-
- перший сорт (напівкрупка)	1,1	-
- другого сорту	1,75	-
Макаронне борошно із м’якої пшениці, яке виробляється при хлібопекарському помелі
Вищий сорт (крупка)	0,55	-
Макаронне борошно із м’якої скловидної пшениці
- вищий сорт (крупка)	0,55	-
- перший сорт (напівкрупка)	0,75	-
Борошно із суміші зерна жита та пшениці
Борошно житньо-пшеничне обойне хлібопекарське	2,0, але не менше ніж на 0,07% нижче зольності зерна	-
Борошно пшенично-житнє обойне хлібопекарське	2,0, але не менше ніж на 0,07% нижче зольності зерна	-
Крупи манні
Крупи манні марки М з м’якої пшениці	0,60	-
Крупи манні марки МТ (з м’якої пшениці + твердої до 2,0%)	0,70	-

Методичні вказівки до визначення зольності борошна.

Зольність – це показник, який показує відсоток золи у відповідному зразку в перерахунку на суху речовину. Зола – це залишок, який можна отримати при спалюванні органічного досліджуваного зразка. При спалюванні вуглець, водень, азот та частково кисень згорають і виділяються у вигляді летких сполук. Ті речовини, які не згорають, або є нелеткими окислами після згорання зразка залишаються у вигляді золи. Мінеральні речовини, які безпосередньо входять до складу продукту, не згорають при спалюванні і залишаються у вигляді золи називають «чистою золою».

Мінеральні речовини харчових продуктів мають важливе значення, так як обумовлюють їх фізіологічну цінність. З однієї сторони вони відіграють важливу роль у процесах життєдіяльності організму: беруть участь у ферментативних реакціях, в обміні білків, ліпідів, вуглеводів, сприяють кислото-лужній рівновазі в організмі. З іншої сторони вони можуть бути речовинами, які є шкідливими для організму людини і бути для нього токсичними. Токсичні мінеральні речовини накопичуються в харчових продуктах внаслідок техногенного впливу навколишнього середовища на все живе. До таких мінеральних речовин відносяться радіоактивні елементи та тяжкі метали. Кількість і склад мінеральних речовин визначають фізіологічну або харчову цінність харчового продукту та ступінь його чистоти, або безпечність.

Мінеральні речовини, які корисні для людського та тваринного організму, концентрація яких невелика і визначається мікрограмами на 1 г або 1 дм³ продукту прийнято називати мікроелементами (Сu, Zn, B, Mo,Co, Ni ). Вміст у харчових продуктах таких мінеральних речовин, як К, Ca, Ma, N, P, S, Fe, Mn, Cl вищий на кілька порядків і їх називають макроелементами.

При спалюванні харчових продуктів зола може містити домішки, які потрапили туди випадково, наприклад пісок або зв’язану вуглекислоту тощо. Така зола з домішками називається сирою. За вмістом сирої золи можна судити про ступінь забруднення продукту.

Мінеральні речовини зерна жита та пшениці розміщуються, в основному, в периферійних частинах зернівки, а саме в його оболонках та алейроновому шарі. Процес виробництва борошна полягає у виділенні борошна із центральної частини зернівки (ендосперму) та формуванні побічного продукту цього процесу – висівок, які є сумішшю оболонкових продуктів (плодових та насінних), зародку, алейронового шару. Те борошно, в якому вміст периферійних часток зернівки менший, має кращу якість. Разом із оболонковими продуктами при виробництві борошна видаляється і основна частина мінеральні речовини зерна. Отже зольність борошна менша ніж зольність зерна, а зольність висівок, відповідно, - вища. Крім того, візуально вміст висівок можна оцінити за кольором борошна – чим вищий вміст оболонкових продуктів у борошні тим колір його темніший. Пояснити цей факт можна тим, що ендосперм має білий колір, а оболонки, алейроновий шар та зародок містять пігментні речовини зерна, які і впливають на колір борошна. Таким чином борошно, яке містить мінімальну кількість оболонкових продуктів має низьку зольність та високу білість.

У практиці технохімічного контролю харчових продуктів для оцінки якості борошна, яка базується на максимальному видаленні оболонкових продуктів, алейронового шару та зародку, застосовують два способи визначення масової частки мінеральних речовин – зольності та його білості.

Для визначення масової частки мінеральних речовин (золи) використовують метод спалювання зразка та метод атомно-адсорбційної спектрометрії.

Визначення зольності за методом спалювання зразка складається із двох способів, а саме – сухого та мокрого.

Сухий спосіб полягає в тому, що процес озолення зразка здійснюється при високій температурі (біля 500 °С) в тиглі в муфельній печі в умовах, які виключають втрату зольних елементів (механічні та хімічні). При цьому недопустимо доводити тигель до червоного накалювання (500 – 600 °С), так як фосфати можуть сплавляти незгорілі частинки, що ускладнить повне вигорання вуглецю. Крім того, при температурі вище 500 °С можуть бути втрати калію та особливо фосфору. Для зменшення вказаних та інших втрат озолення потрібно проводити з особливими застереженнями, суворо виконуючи умови методик.

В ряді випадків при озоленні в муфелі температуру контролюють тільки за кольором прокалювання, що обмежує використання способу озолення.

Озолення сухим способом тривале і може становити 6 годин та більше. Для прискорення процесу використовують різні прискорювачі (концентрована азотна кислота, пероксид водню тощо) в присутності яких процес озолення скорочується до 2 – 3 годин. Наряду з цим існують прискорювачі, які не тільки прискорюють процес озолення, але й попереджують втрати фосфору, зв’язуючи його. Такими прискорювачами є ацетат магнію, ацетат кальцію та інші.

При мокрому способі озолення використовують суміш сірчаної та азотної кислот або одну із них при температурі їх кипіння, а також пергідроль або інші окислювачі. Температура озолення находиться на рівні 330 °С. Для мокрого озолення можна використовувати об’єкти з високою вологістю та рідкі.

Останнім часом все більше використовується метод атомно-адсорбційної спектрометрії, який дозволяє визначити вміст багатьох елементів з високою точністю. Принцип цього методу базується на здатності дисоційованих атомів елементів поглинати світло в дуже вузькій області спектру. Цей метод простий в роботі, універсальний та високочутливий.