Современные направления использования пищевых добавок и БАД в мясной промышленности. Методические указания

Ферментативная активность препарата и сырья выражается в произвольных единицах, определяемых количеством превращенного субстрата (продукт, на который действует фермент) за единицу времени при оптимальных условиях для действия фермента (продолжительность, температура, рН). Для выражения концентрации фермента и количественной оценки его активности Комиссия по ферментам Международного биохимического союза рекомендовала стандартную международную единицу Е или U. За единицу активности любого фермента принимается то его количество, которое в оптимальных условиях катализирует превращения 1 микромоля субстрата в минуту (мкмоль/ мин). В связи с введением Международной системы единиц (СИ) предложено новое определение ферментной единицы катал (кат); 1 кат – каталитическая активность, способная осуществлять реакцию со скоростью, равной 1 молю в 1 с (1 моль/ с).

От активности ферментов зависит скорость протекания биохимических реакций. Действия ферментов можно полностью или частично подавить, или активировать, определенными химическими веществами и регулируя температуру среды. Температура среды (при заданном рН) оказывает наиболее существенное влияние на активность ферментов, применяемых для обработки мяса. Температурный диапазон действия ферментов на белки мяса широкий: от температур, близких 0 ºС, при холодильной обработке и хранении мяса, до сравнительно высоких (70 ºС и выше), применяемых при тепловой обработке. Данные о влиянии температуры среды на активность ферментов, содержащихся в препарате, предопределяют возможность использования его для тех или иных целей.

Оборудование, аппаратура и материалы pH-метр-милливольтметр марки «pH-150», прибор для опре-

деления активности сычужного фермента капельным методом, работающий по типу визкозиметра, весы аналитические, термометр лабораторный, стеклянные колбы, стеклянные стаканчики, воронка, различные виды ферментных препаратов, дистиллированная вода, фильтровальная бумага, молоко, желатин.

Указания по технике безопасности

К работе допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности работы в химической лабораториях, с электроприборами и аппаратурой, о чем должна быть соответствующая запись в журнале.

31

Методика и порядок выполнения работы

Для исследования получают ферментные препараты различного происхождения.

Исследование зависимости протеолитической активности растворов ферментов от рН капельным методом (по Г.С. Инихову). Активность фермента определяют при помощи прибора, работающего по типу визкозиметра. Прибор представляет собой открытую сверху градуированную трубку, имеющую внизу капилляр с известным диаметром d (в данном случае d=1мм). Трубка помещена в стеклянный цилиндр так, что в межстенное пространство может подаваться вода для термостатирования. Весь прибор закреплён на штативе, с возможностью перемещения по вертикали. В межстенном пространстве устанавливают необходимую по ходу эксперимента температуру t=40 С. Из молока с той же температурой пипеткой отбирают пробу в количестве 50 мл, вносят в измерительную трубку прибора при закрытом капилляре. В это молоко шприцем вносят 10 мл 0,05 % раствора фермента, быстро перемешивают и, открыв капилляр внизу мерительной трубки, одновременно включают секундомер. Молоко начинает вытекать через капилляр тонкой струйкой в подставленную ёмкость до тех пор, пока в трубке не образуется сгусток и этот момент необходимо засечь по секундомеру. Протеолитическую активность выражают в относительных единицах как обратнопропорциональную величину времени истечения молока по формуле:

ПА= 1/ ×1000

где ПА – протеолитическая активность, ед;– время створаживания, сек.

Исследование зависимости протеолитической активности растворов ферментов от рН методом разжижения желатина капельным методом (по прописи Леннокса). Ме-

тод основан на разжижении желатина под действием фермента. Для определения скорости разжижения желатина используют прибор, описанный ранее. В межстенное пространство заливают воду с температурой 40 С. Из подготовленного для исследования 10 % водного раствора желатина с той же температурой мерным цилиндром отбирают пробу в количестве 20 мл, смешивают с подогретым 0,05 % раствором фермента в соотношении 2:1 и быстро переносят в визкозиметр. Смесь оставляют на 10 мин, по истечении которых капилляр открывают и засекают время истечения желати-

32

на из мерительной трубки. Протеолитическую активность определяют как обратнопропорциональную величину времени истечения желатина и выражают в относительных единицах по формуле:

ПА= 1/ ×1000

где ПА – протеолитическая активность, ед;– время створаживания, сек.

Исследование зависимости протеолитической активности растворов ферментов от температуры капельным мето-

дом (по Г.С.Инихову). Методика определения протеолитической активности растворов ферментов методом разжижения желатина приведена в предыдущей лабораторной работе. В межстенном пространстве прибора устанавливают необходимую температуру от 20 до 90 С с шагом 10 С.

Исследование зависимости протеолитической активности растворов ферментов от концентрации поваренной соли методом разжижения желатина (в прописи Леннокса). Для данного исследования используют 0,05 % водные растворы ферментов со значениями pH, установленными в предыдущей методике. Поваренную соль необходимой концентрации непосредственно вносят в подготовленный ферментный раствор и выдерживают 5 минут (концентрация NaCl изменяется в диапазоне от 0 до 3 % объёма ферментного раствора с шагом 0,5). Методика определения протеолитической активности растворов ферментов методом разжижения желатина приведена выше.

Содержание отчета и его форма

Всодержание отчета о работе должны быть включены следующие разделы: тема, цель, методики проведения опытов, результаты экспериментальных исследований с их математической обработкой, выводы.

Вотчет работы необходимо включить характеристику исследуемых ферментных препаратов. Полученные результаты представить в виде графиков.

Вопросы для защиты работы

1.Дайте определение ферментам и их характеристику.

2.Что такое активность ферментов? Назовите виды активности.

3.Дайте классификацию ферментным препаратам.

33

4.Назовите ферменты, применяемые в мясной и молочной промышленности.

5.Требования, предъявляемые к ферментным препаратам, используемых в пищевой промышленности.

6.Какие методы определения протеолитической активности Вы знаете?

7.Влияние температуры на активность ферментов?

8.Что такое катализаторы и ингибиторы?

9.Обоснуйте влияние концентрации поваренной соли на активность ферментов?

10.Можно ли использовать метод разжижения желатина для определения зависимости активности фермента от температуры?

Литература

Основная

1. Нечаев А. П., Кочеткова А. А., Зайцев А. Н. Пищевые до-

бавки. М.: Колос, 2001. 256 с.

Дополнительная

1.Антипова Л. В., Глотова И. А., Рогов И. А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. М.: КолосС, 2004. 571 с.

2.Потипаева Н. Н., Гуринович Г. В., Патракова И. С., Патшина М. В. Пищевые добавки и белковые препараты для мясной промышленности. Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2008. 168 с.

6. ИЗУЧЕНИЕ ВИТАМИНОВ

Цель и содержание – ознакомиться с некоторыми биологически активными добавками; овладеть методами качественного исследования витаминов.

Теоретическое обоснование

Витамины – биологически активные органические соединения, выполняющие роль коферментов во многих обменных процессах. Большинство витаминов не синтезируется в организме человека и поступает с пищей.

34

Внастоящее время насчитывают 13 групп, или семейств витаминов, которые разделяют на жирорастворимые и водорастворимые. В настоящее время известно более 30 витаминов и витаминоподобных веществ. Большинство из них являются коферментами различных энзимов и участвуют в регуляции углеводного, белкового, жирового и минерального обмена, в поддержании клеточной структуры, устойчивости организма к неблагоприятным факторам внешней среды.

Помимо групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Организму они необходимы в сравнительно малых количествах, но их воздействие на функции организма достаточно сильное. Поэтому они были названы витаминоподобными веществами. Витаминоподобные вещества – соединения, активность которых проявляется в малых дозах, сравнимых с дозами витаминов, но все-таки значительно превышающих дозы последних.

Внастоящее время к витаминоподобным веществам относят (по разным источникам): Пангамовую кислоту (Витамин В15), Парааминобензойную кислоту (Витамин В10), Холин (Витамин В4), Инозитол (Витамин В8), Метилметионин сульфоний хлорид (Витамин U), Оротовую кислоту (Витамин В13).

Основное отличие витаминоподобных веществ в том, что при их недостатке или переизбытке не возникает в организме различных патологических изменений, характерных для авитаминозов. Содержание витаминоподобных веществ в продуктах питания вполне достаточно для жизнедеятельности здорового организма.

Значение витаминов для организма человека очень велико. Эти питательные вещества поддерживают работу абсолютно всех органов и всего организма в целом. Нехватка витаминов приводит

кобщему ухудшению состояния здоровья человека, а не отдельных его органов.

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, называют авитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, ее называют поливитаминозом, если с относительным недостатком како- го-либо витамина – гиповитаминозом. Если своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.

35

Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать гипервитаминоз.

Оборудование, аппаратура и материалы

1 % раствор сульфаниловой кислоты, 5 % раствор нитрита натрия, 10 % раствор гидрокарбоната натрия; биологически активные добавки, содержащие витамин В1; серная кислота концентрированная, 1% раствор хлорида железа, хлороформ; масляный раствор витамина А, биологически активная добавка, содержащая витамин А, анилиновый реактив (смешивается под тягой анилин с концентрированной соляной кислотой в отношении 15:1), 1 % раствор брома в хлороформе, раствор биологически активной добавки в хлороформе (1:60) или масляный раствор витамина D2 (эргокальциферол), раствор хлорида сурьмы (V); 0,1 % раствор α-токоферола в 96 % спирте, азотная кислота концентрированная, 0,2 % спиртовой раствор хлорида железа; подсолнечное масло, пробирки, стеклянные лопатки, пипетки, часовые стекла, спиртовки, стеклянные палочки.

Указания по технике безопасности

К работе допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности работы в химической лабораториях, с электроприборами и аппаратурой, о чем должна быть соответствующая запись в журнале.

Методика и порядок выполнения работы

Качественное определение витамина В1. В пробирки насы-

пают по 2–3 стеклянные лопатки исследуемых объектов, добавляют по 5 капель 1 % раствора сульфаниловой кислоты, 5 % раствора нитрита натрия и 10 % раствора гидрокарбоната натрия. При этом содержимое пробирок окрашивается в оранжево-красный цвет, что связано с присутствием тиамина в исследуемом объекте.

Качественное определение витамина А Реакция с серной кислотой. В сухую пробирку вносят 5 ка-

пель раствора биологически активной добавки в хлороформе (1:5) или масляного раствора витамина А и 1 каплю концентрированной серной кислоты. Развивается красно-фиолетовое окрашивание, свидетельствующее о присутствии витамина А.

Реакция с сульфатом железа. В пробирку вносят 1 см3 рас-

твора БАД и добавляют 2–3 капли 1 % раствора хлорида железа.

36

При наличии витамина А появляется ярко-зеленое окрашивание. Для сравнения аналогичный опыт проводится с рыбьим жиром.

Качественное определение витамина D. В сухую пробирку вносят 5 капель раствора биологически активной добавки в хлороформе и добавляют 1 каплю анилинового реактива. При нагревании развивается красная окраска.

Качественное определение витамина Е

Реакция с хлоридом железа III. В одну сухую пробирку наливают 4–5 капель 0,1 % спиртового раствора α-токоферола, в другую – 4–5 капель подсолнечного масла. В обе пробирки приливают 0,5 см3 раствора хлорида железа. Раствор в первой пробирке при нагревании окрашивается в красный цвет в результате окисления токоферола хлоридом железа (III) в токоферилхинин.

Реакция с концентрированной азотной кислотой. В одну сухую пробирку вносят 3 капли α-токоферола в спирте, в другую – 3 капли подсолнечного масла. В обе пробирки прибавляют под тягой (осторожно, по стенке пробирки) 6 капель концентрированной азотной кислоты. Пробирки слегка встряхивают.

В первой пробирке образующаяся эмульсия после встряхивания расслаивается, причем верхний маслянистый слой окрашивается в красный цвет. Реакция обусловлена окислением α- токоферола и образованием окрашенного продукта, имеющего хиноидную структуру.

Содержание отчета и его форма

Всодержание отчета о работе должны быть включены следующие разделы: тема, цель, методики проведения опытов, результаты экспериментальных исследований с их математической обработкой, выводы.

Вотчет работы необходимо включить характеристику исследуемых витаминов.

Вопросы для защиты работы

1.Дать определение витаминов и витаминоподных веществ.

2.Классификация витаминов.

3. Перечислить основные группы источников витаминов, их достоинства и недостатки.

4. Качественные реакции определения витаминов.

37

Литература

Основная

1. Нечаев А. П., Кочеткова А. А., Зайцев А. Н. Пищевые до-

бавки. М.: Колос, 2001. 256 с.

Дополнительная

1.Антипова Л. В., Глотова И. А., Рогов И. А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. – М.: КолосС, 2004. – 571 с.

2.Потипаева Н. Н., Гуринович Г. В., Патракова И. С., Патшина М. В. Пищевые добавки и белковые препараты для мясной промышленности. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2008. – 168 с.

7.ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК

Цель и содержание – изучить ассортимент комплексных пищевых добавок; изучить качественные показатели и свойства некоторых комплексных пищевых добавок.

Теоретическое обоснование

Применение моно добавок значительно повышает трудоемкость технологического процесса. При этом возможно снижение эффективности действия отдельных препаратов при их неправильном комбинировании, а также ухудшение качества продукции, поэтому целесообразнее применять комплексные добавки, или пре-

миксы.

Комплексные добавки применяют при производстве всех видов мясопродуктов: колбас, деликатесных изделий, полуфабрикатов, консервов.

Комплексные добавки для вареных колбас можно классифицировать следующим образом:

1) технологические компоненты или средства для куттерования (фосфатные и безфосфатные) для формирования устойчивой структуры фаршей вареных колбасных изделий.

При выборе комплексных средств для куттерования следует обращать внимание на состав добавок для того, чтобы максимально использовать их потенциал и правильно подобрать в зависимости от поставленной технологической задачи.

38

2)смеси, или премиксы, различного состава для изделий с высоким уровнем замены мясного сырья, мясом птицы механической обвалки;

Среди добавок этой группы следует выделить препараты экономичной серии – смеси с повышенным содержанием вкусоароматических и фосфатных компонентов, отличающиеся интенсивным вкусом;

3)премиксы для отдельных наименований колбас.

Это специально подобранные компоненты, состав и количество которых позволяют воспроизводить традиционные характеристики продукции известных для российского потребителя наименований (например, колбаса «Докторская») или новых для него (например, «Мортаделла»). При этом смесь для одного и того же наименования продукции могут выпускаться разными производителями и отличаться насыщенностью вкуса и эффективностью действия, что обусловлено видом используемого сырья, формой выпуска и так далее.

Добавки для деликатесных изделий и ветчины. Добавки для этой группы изделий объединяют комплексные смеси (средства)

для рассолов.

Изменение состава комплексов достигается комбинированием фосфатов, гидроколлоидов и белковых препаратов, пряноароматических компонентов, усилителей вкуса и стабилизаторов окраски и красителей.

Применение комплексных смесей для рассолов направлено на повышение стабильности качества готовой продукции вне зависимости от исходных свойств сырья, повышение ее выхода, обеспечение привлекательного внешнего вида, приятного вкуса, высокой нежности и сочности.

Основные требования к комплексным смесям для копченостей можно сформулировать следующим образом:

высокая способность к удержанию влаги, добавленной к мясному сырью, и жира;

высокая растворимость в воде (смеси на основе влагоудерживающих компонентов) или диспергируемости в воде (смеси на основе белковых препаратов);

снижение потерь влаги при тепловой обработке и хранении мясных изделий.

40