3. Характеристика методов для контроля основных физико-химических показателей качества кулинарных полуфабрикатов, блюд и изделий.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ И ОБЩЕЙ МАССОВОЙ ДОЛИ СУХИХ ВЕЩЕСТВ.
Лабораторный контроль кулинарной продукции начинается, как правило, с определения массовой доли сухих веществ, количество которых во многих полуфабрикатах и готовых изделиях (котлетная масса, полуфабрикаты из муки (тесто), соусные пасты), нормируется. Массовую долю влаги и сухих веществ определяют одним исследованием, направленным на установление массы одного из названных компонентов.
Чаще всего сухие вещества определяют высушиванием навески исследуемого блюда (продукта). Обычно навески сушат до постоянной массы при температуре 105°С. Длительность сушки зависит от особенностей образца продукта, характера и степени его измельчения и составляет несколько часов. С целью ускорения анализа широкое распространение получили ускоренные методы высушивания при более высокой температуре, в частности, с применением лучистой энергии инфракрасных лучей, обладающих способностью проникать на некоторую глубину в высушиваемое вещество. Использование источников инфракрасного излучения заложено в конструкцию ряда приборов и аппаратов.
В сравнительно простом варианте высушивание осуществляется лампами инфракрасного излучения. Источником излучения служат специальные лампы мощностью в 250-500Вт. Внутри поверхность баллона этих ламп покрыта зеркальным серебряным слоем для отражения лучей. Лампа с патроном укрепляется на лабораторном штативе; под ней находится слой асбеста или вращающийся столик, в центре освещенного круга добиваются установления температуры 135°С, а затем ставят в центр круга бюксу с навеской. Время высушивания в среднем 5-8 минут.
В приборе ВЧМ источником инфракрасных лучей служат две массивные металлические плиты (сплав алюминия и чугуна). Плиты нагреваются плоскими электрическими нагревателями, расположенными с наружной стороны плит. Для обезвоживания тонкого слоя образца продукта, помещенного в специальные пакеты (в частности, из фольги) при температуре 152-154°С, требуется от 5 (для продуктов с содержанием влаги до 50-55%), до 7 минут (для продуктов с содержанием влаги свыше 55%). Весь анализ, включая заготовку пакетов, взвешивание и т.д. занимает около 30 минут.
При высушивании в приборе ПУВВ-1, навеску анализируемого вещества в процессе высушивания инфракрасными лучами подвергают низкочастотной вибрации, благодаря чему происходит быстрое и равномерное удаление влаги. Последнему способствует также то, что при передаче тепла можно создать во много раз большую плотность потока тепла на поверхности продукта, чем при конвективном или контактном нагреве. Способ наиболее удобен для трудноизмельчаемых образцов (картофельных крекеров и др.). Температуру в сушильной камере поддерживают на уровне 150-160°С. Время, исчисляемое с момента включения ИК-излучения, составляет 3-5 минут.
Высушивание в сушильном аппарате СЭШ-ЗМ, возможно для сушки разнообразных продуктов при температуре от 100 до 150°С. В сушильной камере данного аппарата находится вращающийся столик с гнездами для бюкс. Столик приводится во вращение турбинкой. Вращение турбинки и обмен воздуха в шкафу обеспечивается воздушным потоком, создаваемым центробежным вентилятором, приводимого во вращение электродвигателем. Продолжительность высушивания при 130°С вдвое меньше по сравнению с высушиванием в обычном шкафу.
При работе с универсальным влагомером ЭМ-1 исключается процесс взвешивания. Окончание высушивания фиксируется автоматически. Содержание влаги в процентах отсчитывается на специальной шкале прибора. Во влагомере можно высушивать картофельную крупку, взорванную кукурузу, котлетную массу и т.д. Время анализа от 5 до 10 минут.
Содержание сухих веществ в жидких продуктах, а также в жидкой части кулинарных изделий, можно также определить рефрактометрическим методом.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИРА.
Массовую долю жира в готовой кулинарной продукции, в мучных кондитерских изделиях, в некоторых полуфабрикатах (картофеле жаренном до полуготовности, суповых заправках, тесте, соусных пастах и др.), а также исходном сырье чаще всего определяют методом Гербера с использованием молочных бутирометров.
Для этого навеску средней пробы контролируемого продукта обрабатывают серной кислотой и изоамиловым спиртом, который растворяет жир. Вступая в реакцию с H2SO4, изоамиловый спирт образует растворимый в ней сложный эфир, благодаря чему жир выделяется. Смесь центрифугируют в жиромерах, что обеспечивает полное и быстрое слияние выделившегося жира в один сплошной слой в их градуированной части жиромера, где он и отсчитывается.
Достоинство метода Гербера - быстрота определения, недостаток - необходимость работы с серной кислотой и малая точность получаемых результатов. Предложенный первоначально для определения жира в молоке этот метод в применении к другим объектам контроля дает большие погрешности, обусловленные как неполным извлечением жира, так и используемыми реактивами, в первую очередь, изоамиловым спиртом. С учетом производственных потерь методом Гербера в кулинарных изделиях удается обнаружить не более 60-85% заложенного жира. В связи с этим продолжается совершенствование волюмометрического и разработка новых методов, лишенных указанных недостатков. Предложены, в частности, модернизированные жиромеры (с калибровкой в узком интервале содержания жира или с учетом определенного вида его), а также новые реактивы для экстракции, например, "раствор буры - этилового спирта -изоамилового спирта" и др. В этом случае ошибку определения удается снизить до ±0,5%.
В последние годы получило распространение определение жира по методу Фолча. В данном методе в качестве экстрагентов используется смесь хлороформа и метанола. Применение системы, состоящей из полярного и неполярного растворителя дает возможность, в частности, разрушить липопротеидные комплексы, и следовательно, более полно извлечь жир.
Ниже мы остановимся на некоторых ускоренных методах определения жира, используемых в настоящее время для производственного контроля продуктов с низким и высоким содержанием жира.
Весовой метод определения жира. Жир извлекается из навески средней пробы при измельчении последней в микроизмельчителе с добавлением смеси хлороформа и метанола. Экстракцию повторяют дважды. Экстракт фильтруют и производят осаждение в нем водорастворимых веществ путем добавления 0,2% р-ра NаСl. Фракцию растворителя с жиром отделяют. После отгона растворителя, например, в роторном испарителе, и высушивания, жир взвешивают и производят расчет его содержания.
Можно сократить время определения жира, применив однократную экстракцию дихлорэтаном.
Экстракционно-весовой метод ВНИИКОПА (по Грживо и Шорниковой). Сущность метода состоит в извлечении жира органическим растворителем из обезвоженного продукта, удаления растворителя и взвешивании полученного жира. В качестве обезвоживающих веществ применяют: безводную кальцинированную соду или двузамещенный фосфорнокислый натрий; растворителя - дихлорэтан или бензин. Экстрагирование жира из продукта производится в экстракторе измельчителя.
Колориметрический метод определения жира. Основан на том, что плотность раствора красителя (например, Судана III или Судана IV) в жире снижается пропорционально количеству жира прореагировавшего с красителем. Оптическую плотность красителя в этиловом спирте и жире измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны 584 нм. (зеленый светофильтр) в кювете с рабочей длиной 3 мм против 80% этилового спирта. Количество жира в вытяжке находят на калибровочной кривой.
Рефрактометрический метод. Данный метод успешно применяется для определения жира в кулинарной продукции, хлебобулочных и мучных кондитерских изделиях, пищевых концентратах, консервах.
Принцип метода состоит в том, что при растворении жира коэффициент преломления растворителя понижается пропорционально количеству присутствующего жира. По разности между коэффициентами преломления чистого растворителя и раствора жира определяют содержание последнего. Чем разность больше, тем точнее определение. Для исследования используют следующие марки рефрактометров: РЛУ или ИРФ-22.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ САХАРОВ.
Определение cахаров проводят контролируя полноту вложения сахара в киселях, компотах, муссах, желе, а также молока, хлеба (или муки) в ряде кулинарных изделий и полуфабрикатов.
Сахарозу (и крахмал) предварительно гидролизуют с целью получения при этом редуцирующих cахаров, последние определяют количественно и производят пересчет на исходное вещество (сахарозу или крахмал). В некоторых изделиях (молочных, творожных и т.д.), где помимо сахара, добавленного по рецептуре, присутствует определенное количество редуцирующих cахаров, содержание последних производят дважды - до и после гидролиза сахарозы.
Редуцирующие сахара определяют преимущественно химическими методами, основанными на окислении их различными окислителями с последующим определением остатка окислителя или восстановленного сахара объемными методами, выполнение которых, как правило, состоит из большого числа операций. Они трудоемки и длительны.
Остановимся на принципе определения cахаров химическими методами.
Основными химическими методами является перманганатные методы, основанные на способности карбонильных групп cахаров окисляться в жидкости Фенилга и восстанавливать окись меди до закиси. По количеству образовавшейся закиси меди определяют количество редуцирующих cахаров, используя при этом специальные таблицы, составленные для определенных условий опыта. Существует несколько модификаций перманганатного метода. Классическим считается метод Бертрана, он наиболее удобен при работе с растворами, содержащими 0,05-0,5% сахара.. В практике технохимического контроля широко применяют его модификацию - метод Макс-Мюллера.
Йодометрический метод. Для окисления редуцирующих cахаров используют щелочной раствор сернокислой меди. Количество окисной меди, не вступившей в реакцию с сахарами, определяют йодометрическим методом. Выделившийся свободный йод оттитровывают гипосульфитом. По разности количеств гипосульфита, пошедшего на титрование йода в контрольном и рабочем опытах, рассчитывают количество сахара.
Йодометрический метод более быстрый, чем перманганатный, по точности равноценен ему. Применяется для исследования полуфабрикатов из теста и сдобных хлебобулочных изделий.
Циамидный метод уже знаком Вам из курса общей технологии. В основе метода, как известно, лежит способность РС восстанавливать в щелочном растворе железосинеродистый калий в железистосинеродистый. Метод можно использовать при концентрации cахаров в растворе не менее 0.1 и не более 2%. Циамидный метод дает результаты, близкие к перманганатному и йодометрическому.
В настоящее время для производственного контроля стараются использовать быстрые физические или физико-химические методы: рефрактометрический, поляриметрический, разнообразные колориметрические.
Рефрактометрический метод основан на определенной зависимости между показателем преломления раствора и концентрацией сахара в нем. Содержание в водном растворе можно определить с точностью 0,03%. Однако отсутствие в водной вытяжке других водорастворимых веществ искажает коэффициент преломления сахара. Поэтому данный метод используется в изделиях, где мало водорастворимых веществ, внося определенные поправки на коэффициент рефракции исследуемого раствора. Метод используют для определения сахарозы в кремах, бисквитах, сдобных хлебобулочных изделиях. Определение ведут с использованием рефрактометра РПЛ-2.
Поляриметрический метод основан на способности растворов сахарозы вращать плоскость поляризованного луча. Используют два вида этого метода: инверсионную и непосредственную поляриметрию. При инверсионной поляриметрии сахарозу инвертируют кислотами, а затем измеряют удельное вращение плоскости поляризации инвертного сахара. По удельному вращению плоскости поляризации исследуемого раствора вычисляют содержание растворов.
При поляриметрии, оптическую активность cахаров, присутствующих в растворе наряду с сахарозой и мешающих определению последней, разрушают химическим путем. Например, оптическое вращение глюкозы и фруктозы подавляют добавлением натровых солей борной кислоты.
Поляриметрический метод используют для контроля качества молочных продуктов и кондитерских изделий. В молочных продуктах этим методом определяют лактозу и сахарозу. По содержанию лактозы в кипяченном молоке обнаруживают возможное его разбавление. Анализ проводят на приборе сахариметре СУ-3. Поляриметрическим методом можно определить сахарозу в твороге с сахаром, творожном фарше, простокваше, кефире с сахарной пудрой и т.д.
Колориметрические методы определения cахаров основаны на окислении редуцирующих cахаров и суммы всех cахаров определенными окислителями, в результате чего образуются окрашенные вещества или изменяется интенсивность окраски окислителя. По интенсивности окраски раствора находят концентрацию сахара в нем. Наибольшее распространение получил метод, позволяющий учитывать общее количество cахаров в растворе.
Для производственного контроля кондитерских изделий можно использовать бихроматный и феррицианидный методы.
Бихроматный метод используют для контроля изделий, в которых определяют общее количество сахара в пересчете на сахарозу (полуфабрикаты из теста, сдобные хлебобулочные изделия). Метод основан на окислении cахаров раствором двухромовокислого калия в серной кислоте. При этом изменяется окраска бихромата. По оптической плотности раствора окислителя после реакции с сахарами на калибровочной кривой находят концентрацию сахара.
Феррицианидный метод используют для определения cахаров и сахарозы в любых видах кондитерских изделий. Определение основано на окислении редуцирующих cахаров щелочным раствором железосинеродистого калия с последующим определением окраски окислителя на фотоэлектроколориметре.
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КОНДИЦИОННОСТИ ПРОДУКТА, ОБНАРУЖЕНИЕ ФАЛЬСИФИКАЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ СВЕЖЕСТИ ПОЛУФАБРИКАТОВ С ПОМОЩЬЮ ЛЮМИНИСЦЕНТНОГО МЕТОДА.
Люминисценция - это такое возбуждение состояния атомов и молекул вещества, при котором оно (вещество) светится без выделения тепла. Из известных видов люминисценции для люминисцентного анализа используется так называемая флуоресценция - способность вещества светиться (флуорисцировать) при облучении его другим источником света, в качестве которого используют источники ультрафиолетового света. Флуоресценция возникает только в процессе облучения и после прекращения последнего исчезает. Облучаемое вещество излучает видимую часть спектра большей длины волны, чем возбуждающее излучение, т.е. согласно закона Стокса происходит преобразование длин волн (из невидимого свет становится видимым).
Каждому веществу, в зависимости от его состава и состояния, присущи определенная интенсивность и характерный цвет, пользуясь которыми можно судить о его качестве. Наблюдения за свечением вещества при визуальном люминисцентном анализе необходимо вести в темноте, т.к. слабое свечение в других условиях воспринять глазом затруднительно. В настоящее время уже имеется возможность определения интенсивности свечения с помощью фотоэлектрических приборов.
1. Определения кондиционности сосисок и сарделек основано на различном свечении сырья (говядины и свинины), используемого для приготовления этих видов колбасной продукции. Для проведения анализа изделия разрезают вдоль и укладывают на стекло поверхностью вверх. Далее направляют поток УЛ на поверхность разреза и отмечают характер свечения, сравнивая его с данными разработанных таблиц:
В частности: Сардельки:
Свиных высшего сорта - характерно розовое свечение; Свиных первого сорта - розовато-коричневого.
2. Обнаружение замены сливочного масла маргарином в кондитерских кремах основано на различном свечении в ультрафиолетовом свете маргарина и сливочного масла. Сливочное масло имеет желтое свечение разного оттенка: от яркого до бледного с зеленоватыми тонами. Желтое свечение обусловлено рибофлавином, поэтому, чем интенсивнее окрашено сливочное масло, тем сильнее его свечение. Молочный жир в чистом виде лишен сколько-нибудь интенсивной флуоресценции. Маргарин отличается голубовато-сиреневым свечением.
В три пробирки отвешивают соответственно 3г крема, сливочное масло и маргарин, имеющиеся на производстве, (пропорционально заложенным в крем) и добавляют по 10 мл эфира. Все пробирки одновременно освещают лампой для люминисцентной диагностики. Отличие в свечении крема от свечения сливочного масла свидетельствует о добавлении маргарина.
Определение доброкачественности мясных и рыбных полуфабрикатов люминисцентным методом основано на том, что мясо и рыба содержат в себе вещества со свойствами свечения (люминафоры), причем этих светящихся веществ в доброкачественных полуфабрикатах животного происхождения содержится меньше, чем в продуктах, подвергающихся разложению и обсемененных различными микроорганизмами.
ЛЕКЦІЯ 5. Контроль якості напівфабрикатів. Методи дослідження напівфабрикатів: кулінарних, м'ясних, рибних, овочевих, сирних.
ЛЕКЦІЯ 6. Контроль якості готових блюд: перших і других блюд, гарнірів, соусів, солодких блюд і напоїв, виробів з тесту. Контроль правильності вкладення сировини при готуванні продукції. Контроль правильності проведення технологічного процесу.