Лабораторная работа № 2 Анализ качества муки

Цель работы: проанализировать качество предлагаемых образцов пшеничной муки по физико-химическим показателям (влажность, количество и качество сырой клейковины, качество крахмала), сделать вывод о направлении их использования.

Методики выполнения исследований

Определение влажности муки (по ГОСТ 9404-88)

Продукт, выделенный из средней пробы по ГОСТ 27668-88, тщательно перемешивают, встряхивая емкость. Две навески по 5,00±0,01 г отбирают совком из разных мест и помещают в две предварительно взвешенные и высушенные металлические бюксы с крышками диаметром 48 мм и высотой 20 мм. Взвешенные открытые бюксы, поставленные на снятые с них крышки, с навесками помещают в сушильный шкаф, нагретый до 140 °С. Свободные гнезда шкафа заполняют пустыми бюксами. Снизившуюся при загрузке температуру доводят за 10…15 мин до 130 °С и поддерживают ровно 40 мин.

После 15…20 минутного охлаждения в эксикаторе бюксы взвешивают. Оставлять невзвешенными в эксикаторе охлаждаемые навески более 2 ч не допускается. Все взвешивания при определении влажности производятся с точностью до 0,01 г. Влагу, т. е. разность между массами навесок до и после высушивания, отнесенную к взятой навеске муки, выражают в процентах. Из двух определений выводят среднюю влажность, которую принимают за влажность данной партии. Расхождения между параллельными определениями не должно превышать 0,5 %.

Массовую долю влаги продукта (W), % вычисляют по формуле

W = , (2)

где т₁ - масса бюкса с пробой для анализа до высушивания, г;

т₂ - масса бюкса с пробой для анализа после высушивания, г;

100 - коэффициент перевода в проценты.

Определение количества сырой клейковины (по ГОСТ 27839-88)

Навеску муки, взятую на технических весах с точностью до 0,1 г, помещают в фарфоровую ступку, добавляют водопроводную воду температурой 182 ⁰С и замешивают шпателем тесто до его однородности. Приставшие к шпателю частички теста снимают ножом и присоединяют к куску теста. По окончании замеса полученное тесто хорошо проминают руками и скатывают в виде шара. Потом кладут в чашку, прикрывают стеклом (для предотвращения заветривания) и оставляют его на 20 мин в покое при температуре 182 ⁰С. Затем опускают тесто в тазик с 1…2 л воды температурой 182 ⁰С и, разминая его пальцами, отмывают крахмал и оболочки.

Промывную воду меняют 3…4 раза по мере накопления в ней крахмала и оболочек, процеживая через густое шелковое сито для улавливания частичек клейковины, которые присоединяются к общей массе клейковины. Когда большая часть крахмала будет отмыта и клейковина, сначала мягкая и рвущаяся, станет более связанной и упругой, разминание и промывание можно вести энергичнее до тех пор, пока промывная вода не перестанет быть мутной.

Для установления полноты отмывания клейковины применяют следующие способы: а) к капле воды, выжитой из отмытой клейковины, добавляют каплю раствора йода в йодистом калии – отсутствие синего окрашивания указывает на полное удаления крахмала; б) в чистую воду, налитую в хорошо вымытый стакан, выжимают из клейковины 2…3 капли промывной воды – отсутствие помутнения указывает на полноту удаления крахмала.

Отмытую клейковину хорошо отжимают от воды руками, пока она не начнет прилипать к ним, и взвешивают с точностью до 0,01 г. Затем ее повторно промывают в течение 5 мин под струей воды, отжимают и вновь взвешивают. Промывание заканчивают, когда разница между двумя взвешиваниями будет менее 0,1 г. Полученное количество клейковины выражают в процентах к муке.

Норма допустимого отклонения при контрольных и арбитражных определениях количества клейковины 2 %.

Определение качества клейковины на приборе ИДК-1

Определение качества клейковины на приборе ИДК-1 проводится по ГОСТ 27839-88.

Прибор ИДК-1 предназначен для определения способности клейковины оказывать сопротивление деформирующей нагрузке сжатия.

Подготовку к работе приборов и работу на них осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

4 г сырой клейковины, отмытой согласно методике 2.3.1.2, после 15-минутной отлежки в воде с температурой 18±2 °С помещают в центр опорного столика, нажимают кнопку «Пуск» и, удерживая ее в нажатом состоянии 2…3 с, отпускают. Пуансон опускается и сжимает клейковину в течение 30 с. По истечении указанного времени перемещение пуансона автоматически прекращается, загорается лампочка «Отсчет» и производят снятие показаний на шкале прибора. Затем нажимают кнопку «Тормоз» и поднимают пуансон в верхнее исходное положение, снимают со столика образец клейковины и вытирают сухой мягкой тканью диски пуансона и столика. За показатель качества клейковины принимают среднеарифметическое двух параллельных опреде-лений. При контрольных и арбитражных анализах допускается отклонение 5 единиц шкалы прибора.

Результаты измерений упругих свойств клейковины выража-ют в условных единицах прибора и в зависимости от их значения клейковину относят к соответствующей группе качества согласно требованиям таблицы 2.

Таблица 2 – Качественная характеристика клейковины пшеничной муки по показателю ИДК

Груп-па качест-ва	Характеристи-ка клейковины	Показания прибора в условных единицах
		Мука хлебопекарная высшего, первого сортов, обойная	Мука хлебопекарная второго сорта
III	Неудовлетво-рительно крепкая	0-30	0-35
II	Удовлетвори-тельно крепкая	35-50	40-50
I	Хорошая	55-75	55-75
II	Удовлетвори-тельно слабая	80-100
III	Неудовлетво-рительно слабая	105 и более

Определение когезионных свойств клейковины на приборе «Структурометр СТ-1»

Для определения когезионных свойств клейковины пшеничной муки используется режим 3. Установив специальное приспо-собление на столик прибора, поместить на него навеску сырой клейковины массой 4 г, закрепить требуемый инструмент в гнездо измерительной головки, задать режим, нажать кнопку «вк», задать начальное усилие F_о=0,5 Н, нажать кнопку «вк», задать скорость движения столика v=100 мм/мин, вновь нажать кнопку «вк», задать конечное усилие F=50 Н, нажать кнопку «вк», задать продол-жительность паузы Т=300 сек, нажать кнопку «вк». Затем нажать кнопку «старт», столик начнет перемещаться вверх с заданной скоростью. По достижении заданного конечного усилия столик остановится и будет фиксироваться в таком положении в течение 300 сек. Затем столик начнет перемещаться в крайнее нижнее положение. На индикатор выводится усилие отрыва инструмента от образца клейковины. Режим 3 завершен. Данное усилие отрыва характеризует когезионную прочность клейковины.

Определение водопоглотительной способности клейковины

Для проведения анализа из тонкой бумаги делают пакеты. Для приборов прямоугольной формы (ПИВИ-1) – размером 20х14 см, складывают пополам и загибают края шириной примерно 1,5 см, для приборов круглой формы (ВНИИХП-ВЧ) берут листы квадратной формы со стороной 16 см и сгибают по диагонали, затем края загибают также шириной 1,5 см. В прибор помещают сразу 2 пакетика, высушивают 3 мин, охлаждают в эксикаторе 2 мин, взвешивают. Все взвешивания пакетиков производят на весах лабораторных с пределом допускаемой погрешности взвешивания ±0,01 г и хранят в эксикаторе.

В подготовленные пакетики помещают навеску сырой клейковины и равномерно распределяют в пакетике. Прибор нагревают до 160 С, помещают в него пакетики и сушат 10 мин (5 мин с одной стороны, затем пакет переворачивают и сушат 5 мин с другой стороны). Высушенные пакетики охлаждают в эксикаторе 1…2 мин и взвешивают.

Водопоглотительную способность (влагоемкость) клейковины определяют по формуле

, (3)

где m₁ – масса бумажного пакета с навеской клейковины после высушивания, г;

m₂ – масса бумажного пакета с навеской клейковины до высушивания, г;

m – масса бумажного пакета, г.

Определения свойств крахмала по методике, разработанной на кафедре «Технология хлебопекарного производства» МГУПП

Исследование свойств крахмала пшеничной муки определяют на приборе «Амилотест АТ-97», который представляет собой механический блок, снабженный водяной баней. Последняя служит для нагревания до заданной температуры воды, в которую помещают пробирки с образцами.

Подготовка прибора к работе: подключить прибор к сети переменного тока напряжением 220 В. На задней панели механического блока включить клавишу «Сеть». При этом автоматически происходит тестирование системы управления и работы исполнительных механизмов. Если в процессе тестирования обнаружены неисправности, то на индикатор выводится сообщение об ошибке. Если неисправности нет, то на индикатор выводится сообщение «Алейрон». Водяная баня должна быть наполнена дистил-лированной водой. Для задания режима на клавиатуре блока управления нажать кнопку «Режим». На индикаторе появится слово «Режим». Нажать кнопку соответствующую номеру требуемого режима. В данном случае используется режим 2 – «Определение максимальной температуры клейстеризации крахмала».

Подготовка образца: взвешивают две навески муки по 7 0,5 г, засыпают в две чистые и сухие пробирки, наливают в них по 25 мл дистиллированной воды температурой 22 2 ˚С. Закрывают пробирки чистыми и сухими пробками и сильно встряхивают 20…30 раз для получения однородной суспензии. Далее снимают пробки и вводят в пробирки штоки. Помещают пробирки в отверстия крышки водяной бани. Вода в водяной бане нагревается до заданной температуры. При нагревании суспензии продукта вязкость ее меняется за счет клейстеризации крахмала.

После окончания работы прибора на индикаторе блока управления фиксируются максимальное значение усилия и температура, при которой оно зафиксировано.

По окончании проведения исследований сделать вывод, в каком из известных производств может быть использован проанализированный образец муки: при производстве пшеничного или ржано-пшеничного хлеба, батонов, мучных кондитерских изделий (бисквитов, кексов, песочных полуфабрикатов, вафель, пряников), макаронных изделий.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Анализ качества макаронных изделий

Цель работы: проанализировать качество предлагаемых образцов макаронных изделий по физико-химическим показателям и варочным свойствам, оценить их биологическую ценность.

Порядок проведения работы

1. Провести анализ контрольного образца макаронных изделий, выработанного из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, и опытных образцов макаронных изделий, выработанных с использованием обогащающих добавок животного происхождения (мясных продуктов) по физико-химическим и варочным свойствам.

2. Проанализировать биологическую ценность макаронных изделий.

Методики выполнения исследований

Определение влажности экспресс-методом (по ГОСТ Р 52377-2005)

Образец макаронных изделий массой 50 г измельчают в медной или фарфоровой ступке и размалывают на лабораторной мельнице до полного прохода через сито с диаметром ячеек 1 мм. Навеску измельченных изделий (5 г), взятую с точностью до 0,01 г, помещают в предварительно высушенный в течение 3 мин при температуре 160 ^оС бумажный пакетик и помещают в печь, разогретую до 160 ^оС. Высушивание осуществляется в течение 3 минут при температуре 160 ^оС. По истечении времени навески охлаждают в эксикаторе (не менее 20 минут и не более 2 часов) и взвешивают. Содержание влаги в процентах определяют по формуле

X = (m₁ - m₂)*100 / m , (4)

где Х – влажность макаронных изделий, %;

m – навеска макаронных изделий, г;

m₁ – масса бюксы с сырой навеской, г;

m₂ – масса бюксы с высушенной навеской, г.

Расхождения между 2 параллельными определениями не должно превышать 0,2 %.

Определение кислотности (по ГОСТ Р 52377-2005)

Кислотность готовых макаронных изделий определяют методом титрования водной болтушки: макаронные изделия предварительно измельчают на лабораторной мельнице (или в кофемолке), а на анализ берут фракцию, являющуюся проходом через шелковое сито № 32 и сходом с сита № 43. Далее берут навеску массой 5 г с точностью до 0,1 г. Навеску переносят в коническую колбу вместимостью 100–150 мл, в которую предварительно налито 30–40 мл дистиллированной воды, содержимое взбалтывают в течение 3 мин. Приставшие к стенкам частицы смывают дистиллированной водой. Затем добавляют 5 капель 1%-ого раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н раствором гидроокиси натрия до получения розового окрашивания, не исчезающего 1 мин. при спокойном положении колбы. Кислотность выражают в градусах, для чего количество миллилитров 0,1 н щелочи, пошедшей на титрование исходной навески (5 г), умножают на 2.

Определение сохранности формы сваренных макаронных изделий (по ГОСТ Р 52377-2005)

Наливают 1000 см³ дистиллированной воды в варочный сосуд и доводят до кипения. Пробу для анализа в количестве 50 г погружают в кипящую воду и варят, помешивая до повторного закипания воды.

Варят изделия в открытом сосуде при умеренном кипении, проверяя их готовность давильной пластиной через каждую минуту после вторичного закипания, до тех пор, пока не исчезнет непрерывная белая линия, видимая в центре пластины. Фиксируют время варки изделий до готовности – время от момента погружения макаронных изделий в кипящую воду до момента исчезновения непрерывной белой линии.

Сваренные макаронные изделия переносят на сито, дают варочной воде стечь и раскладывают на тарелке.

Внешним осмотром сваренных макаронных изделий определяют число изделий, не сохранивших первоначальную форму.

Сохранность формы макаронных изделий X₂, %, вычисляют по формуле

, (5)

где А – число макаронных изделий, сохранивших форму после варки, шт.;

В – число макаронных изделий, отобранных для варки, шт.

Определение сухого вещества, перешедшего в варочную воду (по ГОСТ Р 52377-2005)

Сваренные макаронные изделия переносят на сито, а варочную воду сливают в мерную колбу на 1000 см³, охлаждают до температуры 20 °С, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно взбалтывают.

Из полученного раствора отбирают пипеткой 50 см³ варочной воды испытуемой пробы макаронных изделий и переносят в выпаривательную чашку, предварительно высушенную и взвешенную на весах с точностью до 0,0005 г.

Содержимое чашки выпаривают на водяной бане, а затем остаток высушивают в сушильном шкафу при температуре 130 °С в течение 15 мин. После этого чашки вынимают из сушильного шкафа тигельными щипцами, охлаждают в эксикаторе до полного остывания, но не более 2 ч, и взвешивают с точностью до 0,0005 г.

, (6)

где А – масса выпарительной чашки с сухим остатком, г;

В – масса пустой чашки для выпаривания, г;

V₁ – общий объем варочной воды исследуемого раствора, см³;

V₂ – объем варочной воды исследуемого раствора, взятый на выпаривание, см³;

а – масса пробы для анализа, г;

W – влажность испытуемой пробы для анализа, %.

Определения содержания белка в макаронных изделиях

(по ГОСТ 10846-91)

Содержание белков в макаронных изделиях определяют на основании найденного количества общего азота. При этом при пересчете на белок пользуются пересчетным коэффициентом.

Образец макаронных изделий измельчают в медной или фарфоровой ступке и размалывают на лабораторной мельнице до полного прохода через сито с диаметром ячеек 1 мм. На аналитических весах взять навеску измельченных макаронных изделий 0,2 г. осторожно перенести навеску на дно колбы Кьельдаля. Прилить в колбу 7 мл Н₂SО₄ (конц.) d=1,84. Равномерное озоление пробы начинается уже при комнатной температуре, поэтому залитые навески лучше оставить на ночь. На следующий день поставить колбы на электроплиту и проводить постепенное сжигание вначале на слабом огне, затем на сильном, осторожно взбалтывая. Когда раствор посветлеет, прибавить катализатор (несколько капель Н₂О₂) и продолжить сжигание до полного обесцвечивания раствора.

Содержимое пробирки количественно горячей дистилли-рованной водой без аммиака перенести в мерную колбу на 500 мл, охладить, перемешать и раствор в колбе довести до метки. В мерную колбу на 100 мл взять 10 мл раствора для окрашивания. В опытные пробы добавить воды до половины объема, прилить 4 мл 25 % раствора сегнетовой соли, перемешать. Снова довести общий объем в колбе водой до 90 мл и прилить реактив Несслера 4 мл, довести объем водой до метки.

Содержание в растворе аммония устанавливают по калибровочной кривой образцовых растворов. Для построения ее одновременно с испытуемым раствором готовят образцовые растворы. В мерные колбы на 100 мл помещают 1, 2, 5, 10 мл образцового раствора NH₄Cl, затем сегнетову соль и реактив Несслера. 1 мл этого раствора содержит 0,05 мг NH₄.

Просмотр окраски производят через 15 минут после прибавления реактива Несслера.

Содержание аммонийного азота (в %) рассчитывают по формуле

N = , (7)

где а – количество азота по графику, мг;

b – общий объем раствора, мл (500);

Н – навеска, г;

С – объем раствора, взятый для окрашивания, мл (10).

Пересчет содержания общего азота на белок ведут по формуле

В = N*k, (8)

где k – коэффициент пересчета (для макаронных изделий k = 5,7).

Определение биологической ценности макаронных изделий

По современным представлениям, под биологической ценностью белков понимают зависящую от их аминокислотного состава и других структурных особенностей степень задержки азота пищи в растущем организме или эффективность его утилизации для поддержания азотистого равновесия у взрослых.

На практике наибольшее распространение для определения биологической ценности белков получили так называемые методы аминокислотных шкал, основанные на использовании аминокислотного скора (таблица 3).

Расчет аминокислотного скора для установления биологической ценности проводят следующим образом.

Аминокислотный скор (АС) каждой незаменимой аминокислоты в идеальном белке принимают за 100 %, а в природном белке определяют процент соответствия по формуле

, (9)

где АК – аминокислота.

Таблица 3 - Аминокислотная шкала Комитета ФАО/ВОЗ для расчета аминокислотного скора

Аминокис-лота	Предлагаемый уровень, мг на 1 г белка	Аминокислота	Предлагаемый уровень, мг на 1 г белка
Изолейцин	40	Фенилаланин + тирозин	60
Лейцин	70	Треонин	40
Лизин	55	Триптофан	10
Метеонин +цистеин	35	Валин	50
		Итого:	360

Биологическую ценность (БЦ, %) белка рассчитывают по уравнению

, (10)

где N – количество незаменимых аминокислот;

АС_i – аминокислотный скор незаменимой аминокислоты, %.

Практическое значение имеет возможность утилизации аминокислот организмом человека, которая предопределена минимальным скором одной из них, или коэффициентом утилитарности аминокислотного состава.

Коэффициент утилитарности аминокислотного состава U, доли ед., численно характеризует сбалансированность незаме-нимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме – эталону. Чем выше значение U, тем лучше сбалансированы незаменимые аминокислоты и тем рациональнее они могут быть использованы организмом (в идеале U=1).

∑М_эi

U = C_min ----------, (11)

∑М_i

где М_эi – содержание i-й незаменимой аминокислоты, соответсвующее физиологически необходимой норме – эталону, г/100 г белка;

М_i - содержание i-й незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г белка.

По окончании работы сделать вывод о влиянии мясных продуктов на их качественные характеристики и показатели биологической ценности.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Способы повышения биологической ценности макаронных изделий

Цель работы: разработать способы повышения биологичес-кой ценности макаронных изделий.

Порядок проведения работы

1. Предложить и обосновать обогащающие добавки, способные повысить содержание белка в макаронных изделиях, улучшить его аминокислотный состав, скоры незаменимых аминокислот.

2. Экспериментально подтвердить сделанные в обосновании предположения и теоретические расчеты. Использовать описанные ранее методики проведения соответствующих исследований.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Контроль показателей безопасности макаронных изделий

с мясными добавками

Цель работы: проанализировать микробиологические показа-тели макаронных изделий с мясными добавками.

Порядок проведения работы

1. Исследовать микробиологические показатели макарон-ной продукции, свежевыработанной и после 12 месяцев хранения, в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01. Использовать описанные ранее методики проведения соответствующих исследований.

Требования СанПиН 2.3.2.1078-01 по микробиологическим показателям в отношении группы «Макаронные изделия» приведен в таблице 4.

Таблица 4 – Микробиологические требования

├────────────┬───────────┬───────────────────────────┬───────┬──────────┤

│ Индекс, │ КМАФАнМ, │ Масса продукта (г), в │Дрожжи │Примечание│

│ группа │ КОЕ/г,не │ которой не допускаются │ и │ │

│ продуктов │ более │ │плесени│ │

│ │ ├──────────┬────────┬───────┤(сумма)│ │

│ │ │ БГКП │ S. │Патоге-│ , │ │

│ │ │колиформы │ aureus │нные, в│KOE/г, │ │

│ │ │ │ │ т.ч. │ не │ │

│ │ │ │ │сальмо-│ более │ │

│ │ │ │ │ неллы │ │ │

├────────────┼───────────┼──────────┼────────┼───────┼───────┼──────────┤

│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │

├────────────┼───────────┼──────────┼────────┼───────┼───────┼──────────┤

│1.4.5.1. │ - │ - │ - │ 25 │ - │ │

│Яичные │ │ │ │ │ │ │

│макаронные │ │ │ │ │ │ │

│изделия │ │ │ │ │ │ │

├────────────┼───────────┼──────────┼────────┼───────┼───────┼──────────┤

│1.4.5.2. │5х10(4) │ 0,01 │ 0,1 │ 25 │ - │ │

│Макаронные │ │ │ │ │ │ │

│изделия │ │ │ │ │ │ │

│быстрого │ │ │ │ │ │ │

│приготовле- │ │ │ │ │ │ │

│ния с │ │ │ │ │ │ │

│добавками на│ │ │ │ │ │ │

│молочной │ │ │ │ │ │ │

│основе с │ │ │ │ │ │ │

│сухим │ │ │ │ │ │ │

│обезжиренным│ │ │ │ │ │ │

│молоком, с │ │ │ │ │ │ │

│молоком │ │ │ │ │ │ │

│коровьим │ │ │ │ │ │ │

│сухим │ │ │ │ │ │ │

│цельным,с │ │ │ │ │ │ │

│творогом) │ │ │ │ │ │ │

├────────────┼───────────┼──────────┼────────┼───────┼───────┼──────────┤

│1.4.5.3. │5х10(4) │ 0,1 │ - │ 25 │ 100 │ │

│Макаронные │ │ │ │ │ │ │

│изделия │ │ │ │ │ │ │

│быстрого │ │ │ │ │ │ │

│приготовле- │ │ │ │ │ │ │

│ния с │ │ │ │ │ │ │

│добавками на│ │ │ │ │ │ │

│растительной│ │ │ │ │ │ │

│основе (с │ │ │ │ │ │ │

│пищевыми │ │ │ │ │ │ │

│отрубями, с│ │ │ │ │ │ │

│пшеничными │ │ │ │ │ │ │

│зародышевыми│ │ │ │ │ │ │

│хлопьями, с│ │ │ │ │ │ │

│сухими │ │ │ │ │ │ │

│овощными │ │ │ │ │ │ │

│порошками, с│ │ │ │ │ │ │

│морской │ │ │ │ │ │ │

│капустой) │ │ │ │ │ │ │

├────────────┼───────────┼──────────┼────────┼───────┼───────┼──────────┤

│1.4.5.4. │1х10(5) │ 0,01 │ - │ 25 │ 200* │*дрожжи -│

│Безбелковые │ │ │ │ │ │100 КОЕ/г│

│макаронные │ │ │ │ │ │не более; │

│изделия │ │ │ │ │ │ │

└────────────┴───────────┴──────────┴────────┴───────┴───────┴──────────┘

По окончании работы сделать вывод о необходимости снижения сроков хранения макаронной продукции с мясными добавками.