методы исследования свойств сырья и готовой продукции

Министерство образования и науки российской федерации
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)
Кафедра технологии продуктов общественного питания
Баева А.А.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ СЫРЬЯ И
ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
для студентов специальности 260501
«Технология продуктов общественного питания»
всех форм обучения
Владикавказ 2010г.
1
ЛЕКЦИЯ №1. ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ «МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
СВОЙСТВ СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ»
1. Предмет, цели и задачи курса. Основные понятия и термины.
2. Состав свойства пищевых продуктов, определяющих их качество.
3. Управление качеством.
1. Предмет, цели и задачи курса. Термины и определения.
Питание определяет здоровье человека, поэтому пища должна быть полезной (содержать все необходимые для человека вещества), безопасной, (безвредной, экономически
чистой) и умеренной по количеству.
Во многом культура питания зависит от уровня развития общества, национальных
привычек, складывается из исходящих наших возможностей знаний о физиологии питания
человека, о роли основных компонентов пищи в жизнедеятельности и понимания рационального питания, следованию, ее основным принципам, а также умению вовремя распознать качество продуктов питания.
Основу этих понятий вы получили, изучая физиологию питания, биохимию общую и
специальную технологию пищевых продуктов.
Целью данного курса - освоить современные методы и средства исследования сырья и
готовой продукции и рассмотреть на практике возможности их использования их при
оценке или контроле уровня качества, при идентификации продуктов, что позволит определить потребительскую и пищевую ценность готовой продукции.
Предметом данного курса является изучаемое сырье или готовая продукция, т.е. пищевые продукты.
Задачи курса следующие:
1. Изучить и знать свойства пищевых продуктов хорошего качества.
2. Освоить современные методы исследования продуктов питания.
3. Научиться отбирать пробы для исследований рационального использовать методы для экспертизы любого сырья и готовой продукции.
4. Изучить виды и способы фальсификации и уметь определить их фактически. Получить навыки по идентификации продуктов питания.
5. На основании результатов исследований пищевых продуктов прогнозировать изменения качество и соответственно по уровню качества устанавливать способы хранения и
сроки использования.
Рассмотрим основные термины встречавшихся при характеристике пищевых продуктов:
2
Продовольственное сырье - объекты растительного, животного, микробиологического, а также минерального происхождения, вода, используемое для производства пищевых
продуктов.
Пищевые продукты – продукты производственные из продовольственного сырья и
используемые в пищу в натуральном или переработанном виде.
Пищевые продукты подразделяются на следующие группы:
 продукты массового потребления, выработанные на традиционной технологии и
предназначенные для питания основных групп населения;
 лечебные (диетические) и лечебно профилактические продукты специально созданные для профилактического и лечебного питания. Характеризуются измененным химическим составом и физическими свойствами. В эту группу входят витаминизированные, низкожировые, низкокалорийные, с повышенным содержанием пищевых волокон, умеренным
количеством сахара, холестерина, хлористого натрия и т.д.;
 продукты детского питания специально созданные для питания здоровых и больных детей до трехлетнего возраста.
Качество пищевых продуктов совокупность свойств отражающих способность продукта обеспечить органолептические характеристики, потребность организма в пищевых
веществах, безопасность его здоровья, надежность при изготовлении и хранение (т.е. способность продукта удовлетворять наши потребности).
Медико-биологические требования к качеству пищевых продуктов - комплекс критериев, определяющих пищевую ценность и безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Безопасность пищевых продуктов – отсутствие токсического, канцерогенного, мутагенного или любого другого неблагоприятного действия пищевых продуктов на организм
человека при употреблении их в общепринятых количествах. Для обеспечения безопасности устанавливаются гарантии благодаря соблюдению регламентируемого (т.е. ограничению) уровня содержания загрязнителей химического (тяжелые металлы, пестициды), биологического (антибиотики) или природного происхождения……..
Пищевая ценность - совокупность полезных свойств пищевого продукта отображается степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах, энергии и органолептических показателей. Выражается через химический состав
пищевого продукта с учетом его потребления в общепринятых количествах.
Биологическая ценность – показатель качества пищевого белка, отвращающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностей организма в аминокислотах
для синтеза белка (т.е. отношение белка продукта к идеальному белку).
Энергетическая ценность – количество энергии в ккал, высвобождаемого из пищевого продукта в организме человека для обеспечения его физиологических функции (т.е.
процессы пищеварения, физический нагрузки, умственная деятельность и т.д.).
Биологическая эффективность показатель качества жировых компонентов продукта,
отражающий содержание в них полиненасыщенных (незаменимых) жирных кислот.
Фальсификация пищевых продуктов и продовольственного сырья - приготовление и
реализация поддельных пищевых продуктов и продовольственного сырья, не соответствующих своему названию и рецептуре без изменения внешнего вида.
3
Идентификация пищевых продуктов и продовольственного сырья - установление соответствия пищевых продуктов и продовольственного сырья их наименованием согласно
нормативной документации на конкретный вид продукта.
Срок хранения (реализации) – промежуток времени, в течении которого при соблюдении определении определенных требований (условий) продовольственного сырья; пищевые продукты сохраняют качество, установленное стандартом или другим нормативным
документом.
Упаковочные и вспомогательные материалы (тара) – материалы посуда контактируемые с пищевыми продуктами. На разных этапах технологического процесса, изготовления, транспортировки, хранения и реализации.
2. Состав свойства пищевых продуктов, определяющих их качество.
Итак, для того, чтобы бесперебойно работало схема производитель - качественный
продукт – реализация через предприятия по торговле – потребитель. Необходимо комплексное исследование продуктов, до того как они дойдут до потребителя. Комплексное
исследование возможно лишь на основе использование современных методов анализа,
позволяющих изучить структуру вещества входящих в состав каждого продукта и сделать
объективную оценку его состава и свойств.
Коротко вспомним состав пищевых продуктов, это основные вещества: белки, углеводы, минеральные вещества, витамины.
Белки – ценные, незаменимые компоненты пищи. Попадая в организм, расщепляются
под действием ферментов до аминокислот, из которых организм синтезирует необходимые
для организма аминокислоты, белки, ферменты и др. 8 аминокислот не синтезируются организмом, а попадают только с пищей. Их называют незаменимыми: изолейцин, лейцин,
лизин, метионин, фенилаланил, триптофан, трионин, валин. Организм грудных детей не
синтезирует гистидин и цистин – поэтому они считаются частично незаменимыми. При
дефиците этих аминокислот в пище происходит глубокие нарушения обмена веществ и
жизнедеятельности.
Поэтому продукты по содержанию в них этих аминокислот в белке бывают полноценными и неполноценными. Белок животный пищи ближе к нам и усваивается лучше,
чем растительный белок (белок яиц и молока-96%, хлеба, муки-85, овощей-80%, картофеля, бобовых-70%).
Избыток, также вреден, т.к. при распаде образуется вещества азотсодержащие, которые создают нагрузки на почки и печень при их выведении, а также откладывается в виде
отложение солей в суставах на внутренних органах.
Норма потребления белка для молодых и взрослых мужчин и женщин 1-1,5г в день
на 1кг массы тела. А уже на качество белка влияет тепловая или технологическая обработка сырья и пищевых продуктов.
Жиры - их роль не только энергетическая, но и строительная т.к. они являются необходимым компонентом клеток, а также источником жирорастворимых витаминов. Содержат биологически активные добавки - ненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды, стерины. Об их роли вы достаточно много изучили в физиологии питании, суточное потребление – в среднем 107г
Углеводы – это простые и сложные сахара. Глюкоза, фруктоза, лактоза, крахмал, гликоген, клетчатка, пектин. Главный и более безвредный источник энергии, выполняет
функцию питания клеток при получении энергии, а также источник глубоких пищевых во4
локон имеющих большое значение при ряде заболеваний желудочно-кишечного тракта и в
профилактике рака. Пектин (содержится в свекле, черной смородине, яблоках, сливе) необходим при отравлении токсическими элементами т.к. выходит их из организма.
Итогом всего сказанного будет то, что в пище должно содержаться правильное соотношение белков, жиров и углеводов норма 1:1:4.
Минеральные вещества – не обладают энергетической ценностью, однако участвуют
во всех жизненных функциях. Делятся минеральные вещества на макро- и микроэлементы.
Макроэлементы содержание которых в организме превышает 0,001% (Ca, P, Mg, Na,
Cl, Fe, O, C, H, K, N, S) и микроэлементы содержание которых колеблется от 0,001 до
0,000011 % (Cu, Mn, Zn, Bo, Co, J, F, Cr) и ультромикроэлементы (свинец, ванадий, золото
и т.д.) менее 0,000001% от общей массы организма.
Так, кальций составляет основу костей скелета, медь, железо и магний необходимы
для транспортировки белков и углеводов через клеточные мембраны, железо обеспечивает
перенос газов кровью. Различные минеральные вещества необходимы для нормальной
свертываемости крови, обеспечения процессов возбудимости мышечной и нервной ткани...
Перечислять можно еще очень и очень долго.
Все необходимые минеральные вещества наш организм получает только с пищей, поэтому они являются незаменимыми компонентами питания.
При недостатке тех или иных минеральных веществ возникают различные расстройства здоровья. К примеру, различные нарушения деятельности центральной нервной системы могут вызываться недостатком натрия, кальция, калия, фосфора, хлора, брома; дефицит йода приводит к снижению функций щитовидной железы и развитию зобной болезни. В свою очередь избыток некоторых минеральных веществ также вреден для здоровья.
Важна также сбалансированность минеральных веществ как между собой, так и с
другими питательными веществами. Так, усвояемость кальция резко снижается при избытке фосфора и магния и при недостатке жира и жирорастворимых витаминов. Наиболее благоприятное соотношение фосфора, кальция и магния - 3:2:1.
Минеральными веществами богаты многие продукты как животного, так и растительного происхождения, однако в очень многих растительных продуктах содержание
микроэлементов плохо (с точки зрения человеческого организма) сбалансировано. В продуктах же животного происхождения сбалансированность минеральных веществ гораздо
лучше. В самом оптимальном сочетании микроэлементы содержатся в молоке и в молочных продуктах.
Витамины занимают особое место среди жизненно необходимых нам питательных
веществ. Недаром само слово витамин происходит от латинского vita - жизнь.
Витамины участвуют практически во всех биохимических процессах, протекающих в
нашем организме. Они необходимы для обеспечения функции желез внутренней секреции
и их гормональной активности, повышения умственной и физической работоспособности,
поддержания устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов внешней
среды (жара, холод, инфекции, интоксикации...).
Нехватка витаминов приводит к развитию таких патологических состояний, как авитаминоз и гиповитаминоз.
Авитаминоз - это самая тяжелая форма витаминной недостаточности. Авитаминозы
развиваются при полном отсутствии или очень значительной нехватке того или иного витамина в пище и вызывают такие заболевания, как цинга (при недостатке витамина C), ра5
хит и остеопороз (при нехватке витамина D), пеллагра (за нее "отвечает" витамин PP), бери-бери (витамин B1).
Гиповитаминоз, то есть незначительная нехватка витаминов, конечно же, не так
страшен, как авитаминоз, но тоже не несет нам ничего хорошего. При гиповитаминозах
наблюдаются такие неприятные явления, как снижение иммунитета, работоспособности,
памяти, расстройство сна, плохое самочувствие и другие.
Витамины не синтезируются в нашем организме, мы получаем их извне, и главный (а
правильнее сказать - единственный естественный) источник витаминов - это наша пища.
(Заметим в скобках, что некоторые витамины наш организм синтезировать все же может,
но только из других веществ, так называемых провитаминов, которые, опять же, мы получаем только с пищей. Так, витамин А вырабатывается человеческим организмом из вещества под названием каротин, которое в значительных количествах содержится в моркови,
плодах шиповника, смородины, рябины, облепихи и ряда других растений.). Подсчитывая
количество потребляемых витаминов, надо помнить, что содержание витаминов в продуктах в значительной степени зависит от способов хранения и режимов кулинарной обработки. Так, некоторые витамины практически полностью разрушаются в течение нескольких
минут при температуре 80-100 градусов. То есть при обычной варке на маленьком огне.
При полноценном, сбалансированном питании мы получаем с пищей все витамины в
достаточном количестве. Применение витаминных препаратов бывает необходимо в зимне-весенний период, в других случаях, когда в пище содержится мало витаминов (питание
больных, находящихся на строгой диете, питание в крайних климатических зонах и т.д.), а
также в случаях повышенной потребности витаминов при некоторых физиологических состояниях (усиленный рост в детском и подростковом возрасте, беременность, лактация,
некоторые болезни).
Токсиканты. В условиях, сложившихся в наше время, в месте с продуктами питания
человек постоянно употребляет в пищу различные микрокомпоненты, которые могут оказывать неблагоприятный эффект на организм, будучи накоплены или употреблены в относительно повышенных количествах. Рассмотрим некоторые такие вещества.
Во-первых, в их число входят так называемые природные токсиканты. К ним относятся натуральные, присущие данному виду продукта, образующиеся в ходе самого роста
биологически активные вещества, которые, при условии возникновения определенных обстоятельств, могут вызвать токсический эффект.
Ко второму типу относятся "загрязнители", т.е. токсичные вещества, которые поступают в пищевые продукты из окружающей среды из-за различных нарушений технологии выращивания, производства или хранения продуктов, а также других причин, к которым можно отнести загрязнение среды, плохую экологию и техногенные загрязнения.
В число природных токсикантов входят такие вещества, как биогенные амины, некоторые алкалоиды, цианогенные гликозиды, кумарины и др.
Пищевые добавки. История применения пищевых добавок насчитывает тысячелетия.
Первоначально это были всем известные специи – соль, сахар, уксус. С развитием химической и пищевой промышленности в наш обиход вошло великое множество пищевых добавок, которые на этикетках продуктов обозначаются буквенные кодом Е.
Современные пищевые добавки выполняют две главные задачи:
 увеличивают срок хранения продуктов питания, что необходимо для их транспортировки в разные уголки земного шара;
6
 придают
продуктам питания необходимые и приятные свойства – красивый цвет,
привлекательный вкус и аромат, густую консистенцию.
По мнению производителей продуктов питания, в современных условиях невозможно
обойтись без применения пищевых добавок для производства вкусных и красивых продуктов с длительным сроком хранения. Сейчас в пищевой промышленности используется около 500 различных пищевых добавок, а в сочетании друг с другом их становится в несколько раз больше.
Каждой пищевой добавке присвоен трех- или четырехзначный номер с предшествующей буквой Е.
Что необходимо знать потребителям о пищевых добавках.
Пищевые добавки с буквенным кодом Е присутствуют практически во всех продуктах питания на прилавках наших магазинов. Информация о них обязательно должна отражаться на этикетке товара.
Благодаря исследованиям специалистов, в списки вредных для здоровья пищевых добавок постоянно вносятся изменения. За информацией о безвредности пищевых добавок
необходимо следить постоянно, так как ряд недобросовестных производителей в целях
уменьшения себестоимости продукции нарушают рекомендованную технологию производства.
Следует также обратить внимание на пищевые добавки, формально не запрещенные,
но, по мнению многих специалистов, небезопасные для нашего здоровья.
Е-621 – глутамат натрия – самый популярный усилитель вкуса, по данным последних исследований, способен вызвать серьезные негативные последствия, особенно для детского организма: повреждения зрения и головного мозга, аллергические реакции. Кроме
того, эта пищевая добавка вызывает привыкание, именно поэтому блюда из ресторанов
быстрого питания кажутся нам такими привлекательными. Глутамат натрия используется в
продукции фастфуда, бульонных кубиках и приправах, соусах и полуфабрикатах.
Также опасны некоторые виды синтетических подсластителей.
3. Управление качеством.
Качество - многосложное понятие, и его обеспечение требует объединение научных
сил, от творческого потенциала до практического опыта многих специалистов. И при нынешней ситуации в России проблема качества не только важна, но и должна быть решена
совместными усилиями государства, федеральных органов управления, руководителей
коллективов предприятий, ученых, конструкторов, каждого инженера, рабочего.
Специалисты Госстандарта России прежде всего совершенствуют нормативную базу
в области качества. Сегодня государственная система стандартизации перестроена для работы в условиях рыночной экономики в соответствии с правилами работы и нормами международной стандартизации.
Стандартизация расценивается государством, как средство управления государством
и повышения конкурентоспособности продукции, так сказать эффективный рычаг воздействия на производителей, обеспечивающих выполнение требований безопасности, защиту
прав потребителей. По прогнозам специалистов в современных условиях вышеназванная
роль стандартизации будет возрастать в связи с появлением новых сфер применения стандартов: в социальной сфере, банковской деятельности, страховой медицине, оценочной деятельности и ряде других.
7
Правовую основу контроля за качеством создают законы "Об обеспечении единства
измерений", "О сертификации продукции и услуг", и "О стандартизации".
Следует так же сказать о совершенствовании деятельности в области государственного контроля. Она должна быть направлена на повышение эффективности деятельности
федеральных органов исполнительной власти по защите прав потребителей от поступления
некачественных товаров как отечественных, так и зарубежных товаропроизводителей.
Сертификация продукции так же играет немаловажную роль в повышении качества
продукции и услуг, она тесно связана с развитием системного подхода к управлению.
Наиболее эффективный метод - внедрение систем управления качеством на базе
стандартов ISO серии 9000. Это особенно важно для предприятий пытающихся выйти на
международный рынок.
В целях максимальной гармонии с зарубежными системами сертификации систем качества сейчас готовятся документы, необходимые для признания результатов ИСО/МЭК.
Всё для того, чтобы обеспечить признаваемость за рубежом сертификатов, которые
будут выдаваться в России.
Качество пищевых продуктов определяется 3 группами свойств:
 органолептическими
 физическими
 биохимическими
В зависимости от проявлений этих свойств они делятся на 2 группы:
 свойства определяемы путем измерений или кратковременных испытаний готовой
продукции в момент выпуска из производства
 свойства которые проявляются в продуктах в процессе хранения, транспортировки и
потребления. Эти свойства могут быть положительными (созревание и старение, дозревание) и отрицательные (бомбаж консервов).
Следует учитывать, что готовые изменения могут быть:
 кондиционными (стандартными), основные свойства отвечают требованиям стандартов и технических условий по всем контролируемым показателям;
 некондиционными (нестандартными) не отвечающие требованиям стандартов или
технологических условий хотя бы по одному из контролируемых показателей.
При исследовании качества продуктов питания нестандартная продукция может быть
годным или не годная к потреблению. Это решается в каждом конкретном случае в зависимости от вида продукта и характера установленного несоответствия требованиям стандартов.
Контролируют качество пищевых продуктов на различных уровнях: производственном, ведомственном, государственном и общественном.
Производственный контроль - осуществляется соблюдением стандартов, медикобиологических требований и санитарных норм на всех этапах производства: использование
сырья при доставке и приемке на хранение технологической обработке, хранение и реализации готовой продукции. Здесь важное место отводится испытательной лаборатории и
глубоким исследованием состава сырья и готовой продукции физико-химических и реологических свойств.
Этот метод очень важный для доброкачественного производителя (это касается предприятий общественного питания, где производятся и реализуются продукты массового потребления).
8
Коротко охарактеризуем другие уровни контроля и продолжим тот этап, где исследовалась сырье и готовая продукция, т.е. то, что нас непосредственно интересует.
Ведомственный и государственный контроль – складывается из имеющихся разработанных систем контроля качества пищевой продукции в Российской Федерации: это комитеты по стандартизации, метрологии и сертификации, санитарно - эпидемиологический
надзор, таможенный комитет и комитет по торговле, ветеринарная инспекция, бюро товарных экспертиз и другие осуществляющие контроль за соблюдением норм; каждый в приделах своих полномочий координирующая (т.е. направляющая) отводится Государственному комитету по антимонопольной политике и поддержки новых экономических структур.
Общественный контроль – является самым действенным рычагом влияния потребителя на качество продукции, помогает осуществлять практическую схему взаимоотношения потребителя, изговителя, продавца и исполнителя.
Имеется широкая сеть общественных организации по защите прав потребителей. На
местном уровне имеются отделы по антимонопольной политике.
Заключение. Значение и роль свойств сырья и продуктов питания (необходимы для
установления уровня качества продуктов питания и дальнейшего исследования использования их для потребителей, создания конкурентоспособного рынка и основой дальнейшего
улучшения технологий производства пищевых продуктов).
9
ЛЕКЦИЯ №2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ - КАК ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.
2.
3.
4.
5.
Классификация сырья.
Зерновое сырье для производства пищевых продуктов.
Сырье животного происхождения
Дополнительное сырье.
Отбор средних проб различных видов сырья и готовой продукции.
1. Классификация сырья.
Производство пищевых продуктов связано с использованием различных видов сырья.
При этом часть отраслей пищевой промышленности занята первичной переработкой сырья
- мукомольню - крахмальная, сахарная, крахмально-паточная, консервная, овоще - сушильная, спиртовая и т.д., а часть – вторичной переработкой сырья - хлебопекарная, макаронная, кондитерская, дрожжевая и другие.
Сырье различается по составу и свойствам, что определяется его дальнейшими использования и широкий ассортимент продуктов которые вырабатываются пищевой промышленностью.
Сырье животного происхождения – продукт или секрет продукт переработки животными или микроорганизмами (молоко, масло, яйца, мед, дрожжи и др.). Основным сырьем
является – сырье, без которого невозможно производство того или иного продукта питания
в хлебопечении – мука, вода, дрожжи и т.д., это зерно и семена, и плоды, вода, овощи, сырье животного происхождения – молоко, мясо, рыба, масло.
Дополнительным сырьем является сырье, носящее второстепенный характер т.е. без
которого невозможно производство продуктов питания – это соль, желирующие, пенообразующие, поверхностно - активные вещества, пищевые красители, ароматизаторы и кислоты, а также яйца и яйцепродукты.
2. Зерновое сырье для производства пищевых продуктов.
Зерно - основной источник питания человека, кормовое сырье для животноводства и
сырье для технологического производства. Значение их велико в силу отличительных
свойств:
 содержания большого количества питательных веществ (58% от всей массы), способности сохраняться в обычных условиях в течение нескольких лет без существенного
изменения, высокой транспортабельности и доступности;
 они обладают высокой энергетической ценностью.
По химическому составу (что было определено исследованием этих веществ), зерновые культуры делятся на 3 группы:
1.
зерно богатое крахмалом (хлебные злаки пшеница, рожь, ячмень, овес) и
ложно хлебные – кукуруза, рис, просо, гречиха;
2.
зерно, богатые белком (бобовые культуры);
3.
зерно богатое жиром (масленичные культуры, подсолнечник, соя, клещевина,
лен, арахис).
10
К растительным пищевым продуктам относятся продукты полеводства садов, огородов:
 корнеклубнеплоды – картофель, морковь, свекла, редис, редька, хрен, лук репчатый,
чеснок в головках др.
 овощи – капуста белокочанная, цветная, красная, томаты, огурцы, тыква, кабачки,
баклажаны и др.
 зелень – лук чеснок зеленые, щавель, укроп, шпинат, петрушка.
 зерно и зернопродукты – пшеница, рожь, ячмень, овес, просо, кукуруза и др. крупа и
крупяные изделия из них; крахмал картофельный, кукурузный, рисовый;
 фрукты семечковые и косточковые, ягоды садовые – земляника, малина, смородина,
крыжовник;
 бахчевые культуры – арбузы, дыни, тыква, патиссоны;
 растительные пищевые масла и семена масленичных культур, дикорастущие ягоды
– костяника ежевика черемуха, орехи, грибы, - свежие и сушенные.
Таблица 1
Химический состав зерна %.
Культура
вода
белки
жиры
моно и крахмал и
клетзола
дисадекстричатка
хариды
ны
1
2
3
4
5
6
7
8
Пшеница:
мягкая
14
11,6
2,11
1,2
53,7
2,4
1,7
твердая
14,0
12,5
2,84
0,8
54,9
2,3
1,8
Рожь
14,0
9,9
2,18
1,5
54,0
2,6
1,7
Ячмень
14,0
11,5
2,41
1,3
50,1
4,3
2,4
Овес
13,5
10,2
6,21
1,1
36,1
10,7
3,2
Мука (в среднем) 14,5-15 10,3-12,5
0,9-1,9
1,5-3
66-79
0,1-1,9
0,5-1,5
Подсолнечник
14,0
14-16
52-56
13-14
3,32
Соя
14,0
36-44
19-21
4,3-5,3
2,8-5,6
Лен
14,0
21-23
46-48
4,2-4,6
3,8-4,0
Рапс
14
25-26,3
44-46,2
4,6-6,2
3,7-5,4
Арахис
20-27,3
42-60,7
3,2-4,9
3,8-4,6
Картофель
75
2
мало
до 4
16-18
0,2-2
Более высокие сорта муки получают центральной части эндосперма, поэтому их состав входит больше крахмала и меньше белков, сахаров, жира, минеральных солее и витаминов, которые сосредоточены на перефериии.
Муку в хлебопечении оценивают органолептически и физико-химическими методами
(влажность, зольность, количество клейковины, кислотность, силу муки, цвет).
При хранении кислотность муки возрастает, что влияет на качество хлебобулочных
изделий. Влажность влияет на всех этапах на качество изделий. Ограничивается в ложность путем сушки до значений, при которых невозможны процессы жизнедеятельности
без нарушений полезных свойств. Количество клейковины в пшеничной муке колеблется
от 20 до 30%:
 высший сорт не менее 28%;
 I сорт – 30%;
11
 II сотр-25%
 для обойной муки – 20%.
Обязательно исследуются зерновые, зернобобовые и масленичные культура на содержание в них токсичных металлов, пестицидов имеющих вредную и минеральную примесь.
3. Сырье животного происхождения
Молоко
Экспертиза или исследование продуктов имеет целью не допускать в пищу продукты
утратившую свою свежесть, вкусовые и питательные свойства, товарное качество, пораженные болезнями и вредителями, а также продукты, обладающие ядовитыми свойствами
благодаря нарушению технологических условий на любом этапе производства и реализации.
В большей степени это относится к продуктам животного происхождения, где еще
жестче проводится экспертиза на обнаружение инфекционных болезней у убойных животных, в молоке и в др. мясопродуктах и своевременное уничтожение, и обеззараживание
такого сырья.
Для сырья животного происхождения необходимо проводить микробиологические
исследования.
При исследовании молоко кроме определенного количества белка, жира, кислотности
определяют и физико-химической свойства молока (плотность, температура замерзания
0,51-0,59°C, температуру кипения при нормальном давлении 100,2-100,5°C, вязкость, поверхностное натяжение. Для производства молочных продуктов необходима, установить
технологические свойства молока термоустойчивость - пригодность к высокотемпературной обработке при производстве молочных консервов, при производстве молочных консервов и производстве продуктов детского питания. Повышенная кислотность снижает
термоустойчивость молока.
Сычужная свертываемость – свойство, определяющее пригодность молока для производства молока. Зависит от рН среды, чем ниже рН тем быстрее образуется сгусток и получается более плотным, что связано с повышением активности сычужного фермента. Оптимальное значение рН 5,37-5,7 свертываемость считается хорошей при свертываемости не
менее 10 минут, нормальной от 10-15, слабой – более 15 минут.
От содержания лактозы в молоке зависит технологическое предназначение молока
при производстве кисломолочных продуктов. От количества и размера жировых шариков
зависит скорость получения масла и его качество. Сроки хранения свежевыдоенного молока зависит от бактерицидных свойств, т.е. наличие в молоке антител, иммуноглобулинов,
ферментов и т.д. При температуре 37°C хранение не превышает 2 часов, 30°C – 3часа, 25°C
– 5 часов, 10°C – 24 часа, 5°C – 36 часа, и при 0°C – 48 часов. Молоко кобылиц приближено по составу к женскому молоку и имеет низкую кислотность и ею можно скармливать
детям грудного возраста в цельном виде.
Таблица 2
Химический состав молока различных видов животных %.
12
Вид животных
Сухих
веще
ств
Жира
Белки
всего в т.ч.
казеина
4
5
3,3
2,8
3,6
3,0
5,9
4,8
4,3
3,6
4,5
3,2
10,3
8,7
Лактоза
Минер.
веществ
Кислотность
Плотность
кг/м3
1
2
3
6
7
8
9
Корова
12,5
3,8
4,7
0,70
17
1029
Коза
13,2
4,3
4,5
0,85
17
1030
Овца
18,4
6,7
4,8
0,96
23
1035
Буйволица
17,4
7,7
4,6
0,80
18,7
1029
Зебу
16,6
7,7
3,6
0,80
19,5
1031
Самка север- 36,7
22,5
2,5
1,40
1048
ной олени
Верблюдица
15,0
5,4
3,8
2,9
5,1
0,70
17,2
1032
(двугорбая)
Кобылица
10,7
1,8
2,1
1,2
6,4
0,40
6,5
1032
Ослица
9,9
1,4
1,9
0,7
6,2
0,45
6,0
Антилопа
22,8
10,6
7,2
6,0
3,9
1,10
1034
(канна)
Самка лося
21,8
10,0
8,4
3,0
1,50
Отклонение нормальных свойств и состав могут при наличие различных пороков молока при физиологическом состоянии – в начале лактации больше белка, потом жира, неудовлетворительном состоянии животноводческих ферм, нарушении технологической обработки молока. Пороки молока – при поедании трав с синей окраской. Синие и голубые
при маститах, туберкулезе молочной железы, разбавлении молока водой, хранение молока
в оцинкованной посуде. Излишне желтое – гнойное воспаление молочной железы, примеси
молозива, при поедании корма (морковь, зубровка), медикаментов (тетрациклин); кровянистое – травмах вымени, пироплазмозе, поедании большого количества лютиковых, молочайных и хвоща.
Пороки консистенции при разбавлении водой, оттаивание неправильно замороженного молока.
Пороки вкуса – кормовые, медикаментные примеси, при болезнях вымени. Молоко,
полученное от коров заразными болезнями, которые могут передаться человеку уничтожаются (сибирская язва, чума, бешенство, лейкоз, туберкулез).
Сырье животного происхождения - мясо
Мясные продукты разрешается использовать здоровых животных. Необходимо знать,
что мясо – это скелетная мускулатура животных и называется в зависимости от вида животных: говядина, телятина, свинина, оленина, баранина, крольчатина, птичье мясо.
В зависимости от упитанности животных мясо изменяется по химическому составу.
Мяса в туше КРС равна 44-68% массы, овца – 44-65%, свинины – 36-64%. В состав мяса
входит мышечная, жировая, костная, соединительная и нервные ткани.
К субпродуктам относятся внутренние органы, голова, вымя, мясо - костный хвост,
половые органы, мясная обрезь. Составляют 20% массы полученного мяса. Субпродукты
птицы – сердце, желудок, печень, шейка, крылья, ножки.
Таблица 3
Продукт
Вода
Белки
Жиры
Зола
Калорийность, ккал/в
13
1
Говядина I кат.
Говядина II кат
Баранина I кат
Баранина II кат
Свинина жирная
Свинина мясная
Телятина жирная
Телятина тощая
Конина ср. упитанности
Оленина средней упитанности
Мясо яка
Мясо кролика
2
70,5
74,1
65,8
69,4
47,5
60,9
72,8
78,2
66,3
3
18,0
21,0
16,4
20,8
14,5
16,5
19,0
20,0
21,5
4
10,5
3,8
17,0
9,0
37,3
21,5
7,5
0,5
10,0
5
1,0
1,1
0,8
0,8
0,7
1,1
0,7
1,3
1,7
100г мяса
6
171
121
225
169
406
268
147
87
183
72,9
19,0
6,0
1,1
138
75,1
69,3
20,0
21,5
3,5
8,0
1,2
1,2
115
162
Необходимо при исследовании мясо знать, какие биохимические процессы происходят в мясе после убоя: Три фазы: окоченение, созревание, глубокий автолиз.
Окоченение – после убоя расслабленная туша твердеет, так называемое посмертное
окоченение сохраняется в течение 1-2 суток. Это зависит от содержания гликогена и АТФ.
В мышцах больных животных гликогена меньше, поэтому процессы окоченения замедлены рН меняется от нейтральной сторону кислотного т.к. происходит распад гликогена и
молочной кислоты. Первые 20-50 минут наблюдается повышение температуры на 0,9-2°C,
что связано с нарушением выведения тепла при окислении.
Созревание мяса процесс, протекающий после убоя животных приводящий к улучшению его вкусовых качеств под влиянием ферментов. При температуре 2-3 °C созревание
мяса завершается в течение 12-15 суток, при 12°C - на пятые сутки при 18°C на вторые,
при 29°C через несколько часов. При медленном созревании получают лучшие результаты
аромата, вкуса, консистенции. В мясе в результате гликогенолиза возрастает содержание
органических кислот которые способствуют разрыхлению соединительных прожилок. Образуется мясной сок, который пропитывает мясо и определяет вкус мяса.
Глубокий автолиз – при долгом хранение мяса изменяется его запах, вкус, цвет. Здесь
следует различать 2 явления – загар и гниение мяса.
Загар – изменение возникающие в мясе в процессе автолиза, что приводит к потере
годности мяса для пищевых целей. Цвет мяса становиться серо-красным, запах - удушливо
кислым, консистенция – рыхлой, реакция - кислой. Возникает при прекращении доступна
кислорода, повышения температуры 15°C и выше и высокой влажности среды. Для предупреждения загара мясо хранят в прохладном помещении с хорошей вентиляции.
Гниение мяса – разложение органических веществ под влиянием ферментов микрофлоры. В процессе гниения белков образуются яды – путресцин, кадаверин, индол, скатол
и аммиак, что ухудшает качество мясо и делает его непригодным в пищу.
Для предотвращения гниения соблюдают следующие условия убоя и хранения – забивают здоровых животных, перед убоем животному дают отдохнуть, очищают шкуры,
правильно обескровливают тушу, быстро охлаждают мясо. Товарные свойства мяса оцениваются по качеству боенской обработки мясных туш (разделка, клеймение) Дефекты при
разделке мяса бывают следующие (100 баллов без дефектов).
14
Разделка (40 баллов):
 порезы и разрывы мышц на поверхности туши (за исключением голяшек и шеи) – 2;
 неправильный распил или разруб грудной кости – 3;
 наличие на туше прирезей шкуры или неполное удаление щетины – 5;
 наличие остатков внутренних органов (почек, печени, кишечника, легких, порты) –
6;
 выхвати мяса и подкожного жира при выемке шкур и сверх допустимого – 7;
 зигзагообразный распил и дробление по хрящу ( с припуском целых тел позвонков к
одной полутуши и дробление позвонков) – 7;
 наличие остатков половых органов.
Туалет (50 баллов):
 наличие бахромчатости по краям туши – 3;
 остатки диафрагмы шире 1 см – 3;
 наличие сгустков крови или загрязнение туши кровью – 5;
 наличие подбитостей и кровоподтека – 7;
 наличие абсцессов -7;
 плохо зачищенные от бахромы и сгустков крови шейные порезы – 7;
 загрязнение туш содержанием желудочно-кишечного тракта -8;
 загрязнение туш посторонними веществами (ржавчиной, машинным маслом и т.п.)
– 10.
Клеймение (10 баллов):
 неясные и растекающиеся клейма – 6;
 неполное количество клейм или наложений их на несоответствующие части туши –
4.
Клеймо – удостоверяет доброкачественность мяса и обозначает его категорию, т.е.
проведена санитарно – ветеринарная экспертиза, ценность.
На полутуши говядина I категории накладывают 5 клейм (круглым клеймом): по одной на лопаточной и грудной частях. Тушу баранины или козлятины I категории маркируют 5 клеймами: по одному на лопаточной и бедренных частях с обеих сторон туши и одно
на грудинке с правой стороны. На каждую полутушу жирную или бекон свинины наносят
лопаточные части по одному клейму. Мясо различных видов II категории маркируют квадратным клеймом по 4 клейма. Тощее мясо всех видов скота отмечают треугольным клеймом (2 или 1). Тушки птицы – согласно ГОСТУ 21784-74, в зависимости от возраста и вида подразделяют на цыплят, цыплят-бройлеров, кур, утят, гусят, гусей, индюшат, индеек,
цесарей, цесарок.
Мясо птицы считается молодой с неокостеневшим отростком грудной кости и
нежной эластичной кожей, неогрубеневший клюв, шпоры не развиты в виде бугорков на
ногах и наоборот мясо взрослой птицы. Тушки с искривленными спинами, царапинами на
спине, кровоподтеками с изменившимся цветом, вторично замороженные в торговую сети
для общественного питания не принимаются.
В яйце различают 3 составные части: твердая скорлупа, белок, желток. Зародыш
остается живым в течение 2-3 недель если оно оплодотворено. воздушная камера только,
что в снесенном яйце отсутствует. Соотношение между составными частями куриных яиц:
скорлупа 12%, белок 58% и желток 30%. Содержание свежеснесенных яиц от здоровой
15
птицы стерильно. Снаружи яйцо покрыто кутикулой препятствующая проникновению
микроорганизмов. В белке имеется 3 % лизоцима обладающего бактериальными свойствами. Яйца куриные подразделяются на диетические и столовые и в зависимости от массы
делятся на 3 категории: отборные (0), первая (1) и вторая (2). Диетические яйца нельзя
хранить не более 7 дней, столовые не 25 суток в холодильной камере не более 44 суток.
Диетические яйца маркируются круглыми штампом с указанием категории и даты сортирования, для столовых яиц ставят только категорию.
4. Дополнительное сырье.
Соль, желирующие вещества, пенообразующие вещества, ПАВ, пищевые кислоты,
красители и ароматизаторы.
Желирующие вещества или студнеобразователи самые распространенные углеводной
природы растительного происхождения: агар, фурцелеран, агароид, пектин, кодификационный крахмал.
Агар получают из морских водорослей, не растворяется в воде, но хорошо набухает
поглощая 4-10 количество воды по отношению к своей массе. При температуре 35-40°C
дает частичный крепкий студень.
Фурцеллеран – улучшитесь консистенции,ее получают из балтийских водорослей. По
химической природе близок к агару и агароиду. По способности к студнеобразованию занимает промежуточное положение и применяется при производстве мармелада и желейных конфет.
Агароид или черноморский агар, получают из водорослей филлоры, растущих в Черном море. Студнеобразующая способность агароида в 2-3 раза ниже чем у агар-агара.
Пектины (от греч. pektós - сплочённый, свернувшийся, замёрзший), высокомолекулярные полисахариды, присутствующие в растворимой (растворимый пектин) или нерастворимой (протопектин) форме во всех наземных растениях и в ряде водорослей. Особенно
много пектина во фруктах, ягодах, стеблях (лён), корнеплодах (сахарная свёкла В состав
пектина входят нейтральные моносахариды - галактоза, рамноза, арабиноза, ксилоза. Нерастворимые пектиновые вещества составляют большую часть первичных клеточных стенок и межклеточного вещества (срединных пластинок) растений; растворимый пектин содержится в клеточном соке. Пектиновые вещества способствуют удержанию тканей в состоянии тургора, повышают засухоустойчивость растений и устойчивость плодов и овощей
при хранении. Размягчение плодов при созревании происходит вследствие изменения количества и качества пектиновых веществ под влиянием пектолитических ферментов. Важное в практическом отношении свойство пектина - способность его растворов к образованию прочных гелей, или студней (в присутствии сахара и кислот), что позволяет использовать его как естественный желирующий продукт в пищевой промышленности (производство консервов, кондитерских изделий и т. д.). В качестве сырья для получения пектина
служат яблочные выжимки, корка цитрусовых плодов, кормовой арбуз, жом сахарной
свёклы, корзинки подсолнуха.
Желатин - студнеобразующее вещество, продукт денатурации коллагена белка соединительной ткани. Желатин получают вывариванием костей, хрящей и сухожилий. Желатин применяют: - в пищевой промышленности; - для изготовления фотоэмульсий; - в
микробиологии как среду для культивирования микроорганизмов; - в качестве столярного
16
клея. Желатин при температуре 20-25°C набухает поглощая 10-15 кратное количество воды
(в 5-8 слабее агар и пектин).
Пищевые ароматизаторы – условно разделяют на острые (пряные) и сладкие. Первые
придают продукту вкус и запах овощей, специй, трав, дыма, мяса, рыбы, грибов и т.п. Типичные же сладкие ароматизаторы – ванильные, шоколадные, кофейные и все виды фруктовых ароматизаторов.
Ароматизаторы выпускают в виде жидкостей или порошков, иногда паст. Сложилось
так, что жидкие ароматизаторы, которые выпускались в России по ОСТ 18-103-84, называли пищевыми ароматическими эссенциями. В то же время термин «эссенция» означает вытяжку легколетучих ароматических веществ из растительного сырья (из кожуры цитрусовых плодов, лепестков цветов). В настоящее время российские пищевые ароматизаторы
производятся согласно различным ТУ и ОСТу 10-237-99 (разработанному ВНИИПАКК
Российской академии сельскохозяйственных наук) и называются ароматизаторами, как это
принято во всем мире.
Качество, стойкость жидкого ароматизатора и область его использования в большей
степени определяются растворителем, который всегда входит в его состав. Ароматизоры
чаще всего растворяют в пищевом спирте (этаноле), пропиленглеколе, триацитине (Е1518)
или других специальных растворителях придающих им те или иные свойства.
Порошкообразные ароматизаторы чаще всего получают микрокапсулированием, которое главным образом осуществляется методом совместной распылительной сушки раствора жидкого ароматизатора и носителя (гидроколлоид типа желатина, модифицированного крахмала, декстрин, сахар, соль).
Пищевые кислоты, карбоновые кислоты, применяемые в пищевой промышленности в
качестве консервирующих средств и для придания продуктам и блюдам приятного кисловатого вкуса. Например, лимонную кислоту, молочную кислоту, винную кислоту, уксусную кислоту, яблочную кислоту, сорбиновую кислоту используют при изготовлении кондитерских изделий, безалкогольных напитков, пищевых концентратов (желе, кисели), варенья, компотов, соусов
Пищевые красители, добавляются к пищевым продуктам с целью:
 восстановления природной окраски, утраченной в процессе обработки и хранения;
 повышения интенсивности природной окраски;
 окрашивание бесцветных продуктов, например, безалкогольных напитков, мороженного, кондитерских изделий, а также для придания им привлекательного вида и цветового разнообразия.
В качестве пищевых красителей применяют как природные, так и синтетические вещества. Свежее или сухое измельченное растительное сырье, соки, варенья и другие аналогичные продукты, используемые для подкрашивания пищи, не относятся к красителям, т.к.
они могут применяться в качестве пищевых продуктов или типичных ингредиентов пищи.
Здесь еще хотелось напомнить про пищевые добавки, запрещенные к применению
при производстве пищевых продуктов. Пищевые добавки, оказывающие мутагенные, канцерогенные и токсические эффекты
Официально запрещены на территории России: красители Е-121 (цитрусовый красный) и Е-123 (амарант), консервант Е-240 (формальдегид). С 2005 года запрещены также
консерванты E-216 и E-217.
17
Методы анализа пищевых продуктов на содержание в них некоторых пищевых добавок разработаны давно и обязательно проводятся при их сертификации.
Если продукт содержит антиокислители, красители и др. добавки это обязательно
указывается на этикетке.
5. Отбор средних проб различных видов сырья и готовой продукции.
Для того чтобы перейти к исследованию, какого либо сырья или продукта необходимо правильно отобрать пробы для экспертизы.
В процессе контроля качества продовольственных товаров незначительная их часть
расходуется. Количество затрачиваемого при испытании товара зависит от размеров партии и параметров исследования. Существуют отличия между органолептическими и лабораторными методами. Отличие состоит в том, что при определении внешнего вида, состоянии тара, упаковки, размеров, формы, т.е. некоторых органолептических параметров испытуемая проба не расходуется.
Средняя проба, выбранная из контролируемой партии пищевых продуктов должна
отражать в целом состояние всей партии. При несоблюдении этого условия самые идеальные исследования будут ошибочными.
Для анализа выделяют часть продукта от однородной партии (т.е. продукт выработанный на одном предприятии в одну смену одной бригадой) или не изделия одного
наименования с одного и того же предприятия полученные по одной накладной. Все это
определяется внешним осмотром партии.
После установления однородности партии сопоставляют данные сопроводительных
документов с надписями на этикетке или маркировкой на таре и т.д.
Иногда в результате несоблюдения правил транспортировки партия становиться неоднородной (изделия промокшие и т.д.) такую партию сортируют на 2 и более.
Техника отбора проб зависит от функционального состояния исследуемого продукта
(твердые, сыпучие, жидкие).
Среднюю пробу отбирают вместе с поставщиком или с участием представителя инспекции по качеству или же с представителем местных органов власти.
Для экспертизы на мясокомбинате с поточным процессом переработки мяса должны
быть оборудованы рабочие места для ветврачей для осмотра внутренних органов, туш,
лимфатических подчелюстных узлов. Без ветврачей переработка скота не разрешается.
Подозрительные туши отделяют и изучают на наличие заразных болезней.
Например: для органолептической, биохимических исследований отбирают образцы
массой не менее 200г цельным куском от каждой подозрительной туши. В образцах должны быть костный мозг с костью, сухожилия и жир. Для проведения химических исследований каждый образец отдельно трижды измельчают на мясорубке с мешалкой 3-4мм и тщательно перемешивают. Для измельчения мяса используют мясорубки, миксеры, гомогенизаторы, ступки и т.д.
Взятые на исследования пробы во влагонепроницаемой таре и опечатанном виде с
сопроводительным документом отправляется в лабораторию.
Пробы с колбасных изделий отбирают от каждой однородной партии. отрезают пробы длиной 15 см каждая от края батона, от окороков по всей толщине шириной 10см, от
языков – 2 единицы продукции. Пробы измельчают и исследуют.
18
Пельмени в количестве 1% из одной партии не 1000г.
Для исследования консервов – отбирают 2 единицы тары для органолептической
оценки и 2 для химических исследований (при емкости тары до 1 литра) свыше 1л – отбирают 2 единицы и выше 3 л проводят в 3л таре после взятия пробы на бактериологический
анализ.
Мороженные яйцепродукты отбирают специальным щупом из 6 банок в 4 местах в
нескольких углах до дна. Масса средней пробы не более 1 кг. Их оттаивают при температуре 15°C перемешивают.
Яичный порошок пробы отбирают щупом от 10% ед. упаковки (не менее 3 ед.), средние образцы массой по 250г.
Пищевые жиры – среднюю пробу отбирают из расчета 10% мест в партии (не менее
3-х) средняя масса пробы 600г. Расплавляют на водяной бане и перемешивают. Берут пробу со стороны днищ тары щупом.
Воду исследуют не менее 2ч после отбора, перевозят при температуре 5°C в исключительных случаях не более 6 часов. Пробы отбирают во флаконы с притертыми пробками
емкостью до 0,5л, для исследований на присутствии патогенной микрофлоры до 1л. Воду
с крана спускают в течении 10-15 минут.
Рыбу для лабораторных исследований отбирают из разных мест не менее 5% партии
выловленной рыбы, ящиков, мешков при массе до 100г – 5-7 штук из партии или упаковки;
до 1 кг – 2 пробы по 100г от 2 рыб из каждой партии; до 3 кг – 2 пробы по 150г от 1-2 рыб
из каждой партии.
Мед – при наличии нескольких тар пробы берут из каждой (банка, бочонок, ведро и
т.д.). Жидкий мед вначале перемешивают; среднюю пробу отбирают трубчатым алюминиевым пробоотборником диаметром 10—12 мм, погружая его на всю длину тары. Образцы
из закристаллизованного меда отбирают коническим щупом (для масла) с прорезью по
всей длине. Щуп погружают на всю толщу продукта наискось, а затем чистым сухим шпателем берут верхнюю, среднюю и нижнюю части находящегося в щупе меда. Сотовый мед
принимают на экспертизу лишь в запечатанном и незакристаллизованном виде. Соты
должны быть белого или желтого цвета. Правилами ветеринарно-санитарной экспертизы
предусмотрено отбирать из каждой контролируемой единицы упаковки 100 г меда, а для
определения содержания воды —200 г. Для сотового меда в качестве пробы отбирают
часть сотов площадью 25 см 2 из каждой пятой соторамки. Если мед кусковой (не в рамке),
то отбирают соты в тех же размерах от каждой упаковки. После органолептического и лабораторного исследований остатки проб владельцу не возвращают, их направляют на техническую утилизацию.
Молоко - перед отбором проб молоко в цистернах, флягах и других емкостях тщательно перемешивают. После перемешивания продукта из каждой емкости отбирают точечные пробы в одинаковом количестве (но не менее трех). Объем точечной пробы 0,1-0,5
л.
При выпуске молока во флягах в выборку включают 5% фляг от общего количества,
но не менее трех.
При отборе проб молока, расфасованного в потребительскую тару (бутылки, пакеты)
точечными пробами являются данные фасовки. От молочных продуктов, расфасованных в
бутылки, пачки, пакеты, в качестве точечной пробы отбирают следующее количество единиц фасовок:
19
- от партии до 100 единиц - 2 фасовки;
- от 101 до 200 единиц - 3 фасовки;
- от 201 до 500 единиц - 4 фасовки;
- от 501 до 1000 единиц - 5 фасовок;
- но не менее 2-х литров для молока и т.п.
Из точечных проб формируют объединенную пробу и отбирают среднюю пробу, которая поступает на лабораторное исследование. Объем средней пробы молока не менее 2,0
л.
Таблица - Отбор проб свежих и свежезамороженных плодов, ягод, овощей, столовой
зелени
Вид продукции
Объем объединенной
пробы для исследования
1
2
3
Столовая зелень укроп, петрушка, кинза, зеленый лук, сельде0,1 кг
рей, лук-перо и т.п.
Листовые овощи салаты, шпинат, щавель, капуста салатных
0,1 кг
сортов, разные травы, употребляемые в пищу
Грибы
собранные для реализации из природных
0,1 кг
биотопов и искусственно выращенные
Овощи
капуста, качанный салат и т.п.
с 10 – 15 экз. верхние и
прикорневые листья
огурцы, томаты, перец сладкий и т.п.
0,5 кг
картофель, свекла, морковь, лук репчатый и
0,5 кг
т.п.
дыни, арбузы, кабачки и т.п. (с гладкой по- смыв с поверхности 20
Бахчевые
верхностью)
- 25 экз.
Плодово- ягод- яблоки, груши, вишня, слива, авакадо хурма,
0,5 кг
ная продукция
инжир, цитрусовые и т.п.
земляника, клубника, малина и т.п.
| 0,2 кг
Орехи
без скорлупы (очищенные)
0,1 кг или1 - 2 единицы
упаковки(расфасовки)
Таблица - Отбор проб готовой плодоовощной продукции, кулинарных изделий, соков, напитков
Вид продукции
Объем объединенной пробы для исследования
1
2
Сухие овощи, картофель, фрукты, ягоды (в том числе дикорас- 0,1 кг или 1 - 2 ед. упаковтущие), грибы
ки(расфасовки)
Полуфабрикаты овощные, фруктовые, плодово-ягодные све0,1 кг или 1 - 2 ед. упаковжие и свежезамороженные
ки (расфасовки)
Соки, нектары, напитки, концентраты овощные и фруктовые,
1 - 2 ед. упаковки (расфаягодные, фруктовая годные свежеотжатые, реализуемые без
совки) или не менее 100
хранения
мл
Напитки овощные и фруктовые, ягодные, фруктово-ягодные
1 ед. упаковки (расфасовнепастеризованные и без консерванта со сроком годности 30
ки) или не менее 100 мл
20
сут.
Салаты и смеси из свежих, свежезамороженных овощей, фруктов, ягод, грибов, столовой зелени и трав
21
по 1 порции каждого
наименования
Лекция №3 Классификация методов и методик анализа свойств сырья и продуктов питания.
Понятия «метод», «принцип метода», «методика анализа», «аналитический
1.
2.
3.
4.
сигнал».
Классификация методов определения показателей качества сырья и продуктов питания
Органолептические методы исследования.
Дегустационный анализ. Аналитические методы органолептического анализа.
1. Понятия «метод», «принцип метода», «методика анализа», «аналитический
сигнал».
Методы от греческого “metodos”—это, в соответствие с ГОСТом, правило применения определенных принципов и средств испытания или стратегия получения оптимальной
информации об объекте исследования на основе данного принципа.
Принцип метода—использование определенных явлений для получения аналитической информации. Он выражает взаимодействия, которым подвергается проба для получения аналитических данных. К принципам относят:
 физические явления
 механические явления
 химические явления
 биологические явления
На одном и том же принципе могут основываться различные методы анализа.
Методика анализа—подробное описание всех условий и операций, которые обеспечивают регламентированные характеристики точности и воспроизводимости анализа. В
описании методики указывается анализируемый материал, условия подготовки пробы к
испытаниям, диапазон изменения концентраций, способ получения данных для построения
калибровочного графика, число параллельных измерений, обработка результатов, аппаратура, реактивы.
Для проведения государственных испытаний при оценке качества и безопасности
пищевых продуктов используются только метрологических аттестованные (стандартные)
методики, утвержденные или допущенные к применению Госстандартом РФ или Госсанэпидслужбой РФ.
Аналитический сигнал. После отбора пробы наступает стадия химического анализа,
на которой и проводят обнаружение компонента или определение его количества. С этой
целью измеряют аналитический сигнал. В большинстве случаев аналитический сигнал –
это среднее значение результатов измеренной физической величины в заключительной
стадии анализа, функционально связанное с содержанием (концентрацией) определенного
компонента. Аналитическим сигналом принимают объем, массу, оптическую плотность.
Интенсивность аналитического сигнала пропорциональна количеству (концентрации)
искомого компонента. Значение сигнала переводят в единицы, характеризующие количество и концентрацию определенного вещества (2).
2.
Классификация методов определения показателей качества сырья и продуктов
питания
22
В зависимости от применяемых средств измерений методы подразделяются на:
- измерительные,
- регистрационные,
- расчетные,
- социологические,
- экспертные
- и органолептические.
Измерительные методы базируются на информации, получаемой с использованием средств измерений и контроля. С помощью измерительных методов определяют такие показатели, как масса, размер, оптическая плотность, состав, структура и др.
Измерительные методы могут быть подразделены на физические, химические и биологические.
Физические методы применяют для определения физических свойств продукции плотности, коэффициента рефракции, вязкости, липкости и др. К таким методам относятся
микроскопия, поляриметрия, колориметрия, рефрактометрия, спектроскопия, реология, люминесцентный анализ и другие.
Химические методы применяют для определения состава и количества входящих в
продукцию веществ. Они подразделяются на количественные и качественные - это методы
аналитической, органической, физической и биологической химии.
Биологические методы используют для определения пищевой и биологической ценности продукции. Их подразделяют на физиологические и микробиологические. Физиологические применяют для установления степени усвоения и переваривания питательных веществ, безвредности, биологической ценности. Микробиологические методы применяют для определения степени обсемененности продукции различными микроорганизмами.
Регистрационные методы - это методы определения показателей качества продукции,
осуществляемые на основе наблюдения и подсчета числа определенных событий, предметов и затрат. Эти методы основываются на информации, получаемой путем регистрации и
подсчета определенных событий, например, подсчета числа дефектных изделий в партии и
т.д.
Расчетные методы отражают использование теоретических и эмпирических зависимостей показателей качества продукции от ее параметров. Эти методы применяют в основном при проектировании продукции, когда последняя еще не может быть объектом экспериментального исследования. Этим же методом могут быть установлены зависимости
между отдельными показателями качества продукции.
Социологические методы основаны на сборе и анализе мнений фактических и возможных потребителей продукции; осуществляется устным способом, с помощью опроса
или распространения анкет-вопросников, путем проведения конференций, совещаний, выставок, дегустаций и т.п. Этот метод применяют для определения коэффициентов весомости.
Экспертные методы - это методы, осуществляемые на основе решения, принимаемого экспертами. Такие методы широко используют для оценки уровня качества (в баллах)
при установлении номенклатуры показателей, учитываемых на различных стадиях управления, при определении обобщенных показателей на основе совокупности единичных и
комплексных показателей качества, а также при аттестации качества продукции.
23
Органолептические методы - методы, осуществляемые на основе анализа восприятий органов чувств. Значения показателей качества находятся путем анализа полученных
ощущений на основе имеющегося опыта. Толкование термина «органолептический» происходит от греческого слова «organon» (орудие, инструмент, орган) плюс «lepticos»
(склонный брать или принимать) и означает «выявленный с помощью органов чувств».
Для оценки некоторых продуктов применяют специфические признаки, не показанные в приведенной классификации.
Контроль качества продуктов питания, как правило, основан на сочетании органолептических и инструментальных (или других несенсорных) методов. Например, микробиологические показатели наряду с органолептическими применяют для оценки свежести пищи.
В зависимости от поставленной задачи применяют различные методы, которые можно разделить на три группы:
-методы приемлемости и предпочтения (предпочтительности, желательности, удовлетворительности);
-методы различительные (сравнения, различения, дифференциации);
-методы описательные.
Методы приемлемости и предпочтения используют, когда необходимо знать мнение
потребителей о качестве продуктов, поэтому к дегустациям обычно привлекают большое
число потребителей.
Различительные методы применяют, когда требуется выяснить, существует ли разница между оцениваемыми образцами. Некоторые методы из этой группы позволяют также
количественно оценить имеющуюся разницу. Различительные методы широко используют
также при проверке сенсорных способностей дегустаторов.
С помощью описательных методов можно суммировать параметры, определяющие
свойства продукта, рассматривать интенсивность этих свойств, а в некоторых случаях и
порядок проведения отдельных составляющих свойств продукта, т.е. построить профили
свойств (например, профили вкуса, запаха, консистенции продукта).
Методы потребительской оценки ставят своей целью проверку реакции потребителей в связи с изменением рецептуры и технологических режимов. Одновременно с новым
продуктом необходимо оценивать существующий продукт, приготовленный традиционным способом.
Аналитические методы органолептического анализа основаны на количественной
оценке показателей качества и позволяют установить корреляцию между отдельными признаками. К аналитическим относят методы парного сравнения, треугольный, дуо-трио,
ранговый, балловый и др.
Заключение. Следует отметить, однако, что наиболее объективную информацию
можно получить, только используя измерительные методы. По сравнению с органолептическим анализом они более длительные и сложные, но лишены субъективности эксперта.
3. Органолептические методы исследования.
Органолептические свойства - это свойства объектов, оцениваемые органами чувств
человека (вкус, запах, консистенция, окраска, внешний вид и т.п.). Органолептический
анализ пищевых и вкусовых продуктов проводится посредством дегустаций, т.е. исследо24
ваний, осуществляемых с помощью органов чувств специалиста - дегустатора без применения измерительных приборов.
Это наиболее древний способ исследования. Далее стали применять различные приспособления. Наряду с лабораторными методами исследования органолептический анализ
пищевых продуктов стал более совершенным. В исследованиях принимает участие специалист при помощи внешних органов чувств. Точность результата зависит от свойств исследуемого товара и функционального состояния организма оценщика.
На рисунке 1.1 приведена классификация органолептических показателей соответственно воспринимающим органам чувств.
Органолептические показатели качества,
оцениваемые с помощью органов чувств
зрения
глубокого
осязания
обоняния
в полости
рта
внешний вид
консистенция
запах
сочность
форма
плотность
аромат
однородность
цвет
эластичность
«букет»
консистенция
блеск
волокнистость
прозрачность
крошливость
нежность
терпкость
вкус
флевор*
Рисунок 1.1 – Классификация органолептических показателей
*флевор (вкусность) - комплексное впечатление вкуса, запаха и осязания при распределении в полости рта, определяемое как качественно, так и количественно
При снятии пробы необходимо соблюдать определенную предосторожность: не проводить пробы сырых продуктов, если они не применяются в сыром виде; при обнаружении
признаков разложения, а также подозрении на то, что данный продукт был причиной пищевого отравления или заражения.
Органолептическую оценку начинают с внешнего осмотра образцов пищи. Осмотр
производят при дневном свете.
Оттенки краски, консистенцию, характер букета, аромат определяется исключительно органолептически. В основном применяется система бальных оценок по параметрам.
Таким параметрам как внешний вид, цвет, вкус, запах присваивается коэффициент значительности, т.е. количество баллов по тому или иному параметру увеличивается исходя, или
иному параметру увеличивается исходя из самого значительного для пищевого продукта
свойства. Для органолептических исследований выделяют определенные помещения. Оно
должно быть простым, светлым, чистым, окрашенный в мягкие тона, изолированным от
всего (шума, запахов), освещаться рассеянным светом. Температура воздуха 18-22°C. Приглашают обычно нечетное количество специалистов (5-11 человек).
25
Оценку производят в утренние часы, когда органы чувств не утомлены. Оценщик не
должен курить, пользоваться духами, одеколоном. Начинают оценку с внешнего осмотра
(состояние упаковки, содержание этикетной надписи и ознакомление с сопроводительной
документами), затем переходят к оценке цвета и прозрачности, запаха, аромата, вкуса и
консистенции.
Бальная оценка или показатели товара по ГОСТУ являются средством выражения органолептической оценки (т.е. соответствуют параметрам ГОСТ или нет).
Внешний осмотр состояния цвета производится зрительным воспроизведением. Продукт осматривают при достаточном освещении, лучше при дневном свете. Обращают внимание на внешний вид, цвет, оттенки не только на поверхности, но и на разрезе, изломе.
Жидкие продукты наливаются в сосуды из бесцветного стекла и просматриваются на проходящем свете. Для определения прозрачности наличия мути, хлопьев используют сильный источник света. Бутылки переворачивают горлом вниз и наблюдают устанавливают
признаки брожения, зрелости, порчи товара.
Вкус и запах пищи устанавливают при характерной для нее температуре: холодных и
сладких блюд — 12—14 °Q первых блюд — при 70—75°, вторых — 60 —65°, горячих
напитков — при 70—75°. Первыми пробуют блюда с менее выраженными вкусовыми
свойствами. Проводящий органолептическую оценку пищи должен быть в меру сыт.
Продукт перед исследование нагревают до 20-40°C (так лучше улавливаются летучие
пахучие вещества). Иногда бывает достаточно растереть продукт на ладони. Запах мяса,
рыбы, сливочного масла имеющих более плотную консистенцию определяют не только на
поверхности, но и в глубоких слоях. «Проба на нож» - чистое подогретое лезвие ножа вводят в глубину продукта, извлекают и определяют запах на поверхности ножа. Если исследует большое количество проб (5 и более), то пробы рассортировывают наиболее худшим
запахом исследуют последнею очередь. Если товар обладает неприятным посторонним запахом и признается непригодным для употребления и дальше не исследуется.
Запахи оценивают до определения вкуса пищи. Блюда с резким запахом следует исследовать в последнюю очередь.
Тот или иной запах может определяться, как чистый, свежий, ароматный, пряный,
молочнокислый, кислый, пригорелый, гнилостный, кормовой, болотный, илистый или специфический — селедочный, чесночный, мятный, ванильный, нефтепродуктов и т. д.
Запах — особенно важный качественный показатель. Скорость реакции на раздражение обонятельных нервов составляет 0,5 секунд. Поэтому нельзя доверяться мгновенному
впечатлению. Необходимо произвести энергичный, сильный и короткий вдох, затем задержать дыхание на 2 — 3 секунды и выдохнуть. Лучше всего запах ощущается при затаенном дыхании. С помощью обоняния можно установить тончайшие изменения в запахе
пищевых продуктов, особенно мяса и рыбы, связанные с начальными явлениями порчи,
когда другими способами эти изменения установить не удается.
Определение вкуса и запаха связаны между собой. Продукт на вкус определяется при
температуре 20-40°C кроме вина, которое дегустируется при температуре 18°C. В процессе
дегустации следует делать перерывы и полоскать рот теплой водой. При неприятном вкусовом ощущение пробу не проглатывают и тщательно поласкают пот теплой водой. Если
имелось отравлении при употребление того или иного продукта пробу не дегустируют.
26
Консистенцию продукта, его жесткость, сочность и нежность определяют в процессе
прожевывания пищи. Тогда же определяют маслянистость, клейкость, мучнистость, мягкость, прнлипаемостъ, крупнозернистость, рассыпчатость и т. д.
Определение консистенции производят надавливанием пальцем. Консистенцию исследуют при температуре 15-20°C.замороженые продукты оттаивают.
Основными вкусовыми ощущениями человека можно считать ощущение кислого,
сладкого, соленого, горького. Наибольшей чувствительностью к сладкому и соленому обладает кончик языка, к горькому — область его корня, к кислому чувствительны края языка.
Максимум чувствительности к сладкому достигается при температуре 37 °С, а при
50° она исчезает. Для соленого оптимум лежит в пределах 18 °С, для горького — при 10°.
При О °С все вкусовые ощущения резко ослабевают, поэтому рекомендуется устанавливать вкус пищи при температуре 20—40 °С.
Для возникновения вкусового ощущения требуется определенное время с момента
попадания вещества в рот. Наиболее быстрая реакция возникает на соленое, затем на сладкое, далее на кислое и, наконец, на горькое. Вот почему для определения горечи необходимо подать языком пищу к корню языка и выждать несколько секунд.
После каждой пробы нужно ополаскивать рот чистой теплой водой. При большом
количестве образцов периодически прополаскивают рот чаем. Помещение, в котором ведется дегустация, должно быть хорошо проветрено. Для наиболее полной оценки вкуса и
запаха пищи следует распределить пробу по всем участкам поверхности ротовой полости.
В этот момент важно сосредоточиться, проанализировать ощущения и запомнить их. В
случаях, когда обнаруживается неприятный вкус продукта, пробу не следует проглатывать,
а рот хорошо прополаскивают теплой водой.
Отрицательной стороной органолептического метода является субъективность оценки, особенно при недостаточном опыте. При санитарной оценке пищевого продукта очень
часто огранолептического исследования недостаточно и необходимо прибегнуть к лабораторному контролю.
В торговле наиболее распространенным является органолептический метод контроля
качества, что обусловлено его доступностью и простотой.
Органолептический метод оценки качества продовольственных товаров основан на
анализе восприятий opraнов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса) без
применения измерительных приборов. Однако в целом о качестве продовольственных
товаров нельзя судить только на основании измерительных или органолептических
методов оценки; они должны дополнять друг друга.
К органолептическим показателям, общим для характеристики почти всех
пищевых продуктов, относят внешний вид, вкус, запах, консистенцию. Из них наиболее
значимыми являются внешний вид, вкус и запах, так как они имеют решающее значение
для оценки качества пищевых продуктов. Органолептическая оценка этих показателей в
большинстве случаев является единственно возможной при определении качества
продуктов.
Консистенцию пищевых продуктов можно определить и измерительными методами,
но при этом характеризуется только одно или несколько структурно-механических свойств
и не учитывается весь их комплекс, дающий общее представление о консистенции. Только
27
органолептический метод позволяет в полной мере дать общую оценку консистенции
пищевых продуктов.
Таким образом, органолептическая оценка имеет решающее значение при
проведении контроля качества в торговле и не может быть заменена измерительными
методами, которые лишь дополняют ее.
Несмотря на кажущуюся простоту, доступность и быстроту органолептической
оценки, требуются значительные знания и навыки для ее проведения.
Дегустационную оценку качества продукта должны осуществлять лица, прошедшие
испытания на сенсорную чувствительность. Для проведения дегустаций при крупных
торговых предприятиях или лабораториях торгов необходимо создавать сенсорные
лаборатории, отвечающие определенным требованиям. К их числу относят максимальное
исключение внешних раздражающих факторов (обилия предметов, ярких расцветок стен и
оборудования, чрезмерно яркого или недостаточного освещения, шума, посторонних
запахов и т. д.), подбор специального оборудования, изолированных мест отдельных
оценщиков (чтобы избежать обмена мнениями).
При органолептическом контроле партий товаров в магазине необходимо, чтобы он
осуществлялся обученными специалистами-товароведами в специально отведенных
помещениях. Органолептический контроль в подсобных помещениях или торговых залах
магазинов работниками, не владеющими навыками сенсорной оценки, не позволяет с
достаточной достоверностью выявить дефекты вкуса и запаха, их несоответствие
требованиям стандартов и является одной из причин появления в реализации товаров
ненадлежащего качества.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСНИХ ИСПЫТАНИЙ
При проведении органолептической оценки качества продовольственных товаров
необходимо иметь определенную аппаратуру и материалы, помещение, соответствующее
необходимым требованиям, а также правильно подготовить образцы и владеть приемами
проведения органолептических испытаний.
Аппаратура и материалы: электроплитки бытовые, кастрюли эмалированные,
тарелки и блюда фарфоровые, чашки фарфоровые лабораторные, приборы столовые из
нержавеющей стали, ножи консервные, стаканы стеклянные лабораторные, холодильник
бытовой электрический, хлеб пшеничный из муки высшего, 1-го и 2-го сортов, чай черный
байховый, сахар-песок.
Требования к помещению. В помещении, где проводят органолептические
испытания, не должно быть посторонних запахов. Оно должно быть достаточно
просторным (при наличии 6 экспертов площадь помещения 13-20 м ), иметь постоянную
температуру (18-20ºС) и относительную влажность (70-75%) . В помещение не должны
проникать посторонние звуки. Лаборатория для проведения испытаний должна быть
расположена в северной части здания; окна по отношению к поверхности пола должны
составлять около 35%. Стены должны быть белого, кремового или светло-серого цвета. На
рабочих местах должна быть освещенность не менее 500 лк рассеянным дневным светом
или светом люминесцентных ламп (Стандарт СЭВ 4710-84). Желательно иметь подсобное
помещение для подготовки образцов для анализа.
Подготовка образцов для испытаний. Как правило, температура продуктов,
потребляемых обычно в холодном виде, должна быть около 18 — 20 'С (хлеб, копченая и
28
соленая рыба, холодные закусочные консервы и др.). Продукты, потребляемые в горячем
виде, например супы, жареное мясо, обеденные блюда, должны иметь температуру 5560ºС.
Для оценки внешнего вида продукт подают целиком (банки с консервами, тушки
рыбы холодного и горячего копчения, буханки и батоны хлеба и т. д.), а затем разрезают и
аккуратно выкладывают на общее блюдо, индивидуальные тарелки.
Проведение испытаний. На методы определения органолептических показателей
для некоторых продуктов разработана нормативно-техническая документация.
Органолептические показатели определяют в такой последовательности: сначала
определяют внешний вид, а затем цвет, запах, консистенцию и вкус.
При оценке внешнего вида продукта определяют форму, характер поверхности,
однородность по размеру (плодов, ягод, овощей и др.), равномерность резки, качество
укладки, строение разреза, разлома, состояние заливки, соуса, маринада, сиропа, масла
(для консервированной продукции).
Внешний вид товаров — это комплексный показатель, включающий ряд таких
единичных показателей, как форма, окраска (цвет), состояние поверхности. Для некоторых
пищевых продуктов (молоко, пиво, чай, кофе и т. п.) цвет выделяют как самостоятельный
единичный показатель.
У отдельных товаров комплексный показатель «внешний вид» дополняется
специфичными показателями. К ним относят состояние тары (консервы, молоко), упаковки
или завертки (карамель, конфеты, шоколад, масло сливочное, маргарин и т. п.), свежесть
(хлеб, плоды и овощи), состояние отдельных компонентов: рассола или заливки
(квашеные, маринованные плоды и овощи, соленая рыба, рыбные консервы в томатном
соусе, компоты и т. п.), состояние жира и сухожилий, качество бульона (мясного),
прозрачность (безалкогольные напитки, осветленные соки, растительное масло и др.),
качество посола (масло сливочное) или разделки (свежая, копченая рыба), состояние и
толщину глазури (мороженая рыба).
При определении цвета устанавливают различные отклонения от цвета,
специфического для данного вида продукта. Например, при оценке цвета виноградных вин
разных типов решающее значение имеют цветовой тон и насыщенность цвета (цветовой
тон марочных сухих вин — рубиново-красный, густой, насыщенный, но не черно-красный
и не бледный, без постороннего оттенка, цветовой тон сухих белых вин — желтоватый,
цвета чайной розы, а кагоров — интенсивный темно-красный и т. п.
Чистота цвета, особенно белого, для ряда пищевых продуктов является показателем
загрязненности посторонними примесями или окрашенными частицами самого продукта и
служит одним из критериев товарного сорта (мука, крахмал, поваренная соль).
При органолептической оценке цвета следует учитывать явление цветового
контраста, проявляющееся в том, что любой цвет на более темном фоне «светлеет», а на
светлом фоне — «темнеет». Поэтому при сопоставлении фактического значения цвета с
эталоном необходимо создавать одинаковый фон.
При оценке запаха определяют типичный аромат, гармонию запахов, так называемый
«букет», устанавливают наличие посторонних запахов.
Для характеристики запаха некоторых пищевых продуктов применяют термины
«аромат» и «букет». Аромат обусловлен естественными ароматическими веществами
исходного сырья, а букет — комплексом ароматических соединений, образующихся при
29
технологических процессах формирования продуктов. В стандартах применяется тот или
иной термин в зависимости от того, насколько полно сохраняются или образуются вновь
ароматические свойства продукта. Так, для соков, быстрозамороженных плодов и овощей,
пряностей, плодоовощных консервов применяют термин «аромат», для вин — «букет».
Умение различать оттенки запаха, характерные для исходного сырья, а также
обусловленные вновь образованными веществами при производстве и особенно при
хранении (чаще всего это посторонние, несвойственные готовому продукту запахи),
является важным условием органолептической оценки качества.
При оценке консистенции в зависимости от технических требований, предъявляемых
к качеству отдельных продуктов, определяют густоту, клейкость и твердость продукта
(консистенция жидкая, сиропообразная, густая, плотная). При оценке консистенции учитывают также нежность, волокнистость, грубость, рассыпчатость, крошливость,
однородность, наличие твердых частиц.
Для определения консистенции пищевых продуктов прилагают усилия — нажатием,
надавливанием, прокалыванием, разрезанием, размазыванием с помощью столовых
приборов.
При оценке вкуса определяют типичность вкуса для данного продукта,
устанавливают наличие специфических нехарактерных вкусовых свойств и прочих
посторонних привкусов.
Качественное определение вкуса связано не только с определением основных
вкусовых ощущений (сладкого, кислого, соленого, горького) и их гармоничного сочетания,
но и с осязанием пищи, что характеризуется терпкостью вкуса, остротой, жгучестью,
нежностью. Вкус многих продуктов определяется также обонятельными ощущениями.
Для характеристики в комплексе вкуса, запаха и осязания, определяемых
количественно и качественно, применяют термин «вкусность пищевых продуктов».
Для нейтрализации вкуса при органолептических испытаниях закусочных консервов,
маринадов, салатов, первых и вторых блюд и рыбной продукции подают пшеничный хлеб
из расчета 20 г на каждое блюдо на одного дегустатора и теплый слабый черный байховый
чай с сахаром из расчета 5 г сахара и 0,25 г чая на одноro дегустатора при дегустации
каждого блюда.
Подведение итогов испытаний. Дегустаторы должны сопоставить мнение о внешнем
виде, цвете, запахе, консистенции и вкусе каждого продукта с их описанием в нормативнотехнической документации или дать количественную оценку каждого показателя в баллах,
если это указано в нормативно-техническом документе на данный вид продукта.
При оценке качества пищевых продуктов.применяют разные виды балльных систем.
Например, при оценке качества масла, сыра применяют 100-балльные системы.
4. Дегустационный анализ. Аналитические методы органолептического анализа
Дегустация (от лат. degustatio - отведывание), оценка пищевых и вкусовых продуктов
(и табака) и их полуфабрикатов, а также растительного сырья - винограда, плодов органолептическим путём - зрением, обонянием, вкусом. Особое значение имеет дегустация в виноделии при оценке качества, коммерческой и потребительской ценности вина, а также в
производственном процессе. Опытный винодел-дегустатор по вкусовой пробе направляет
технологический процесс, дополняя информацию о вине или виноматериале, полученную
химическим анализом или специальными приборами. Недостаток дегустации - большая
30
или меньшая степень её субъективности, а преимущество - отсутствие всякого рода "посредников" - приборов. Дегустации улавливает такие отличия в винах, какие не могут быть
установлены химико-аналитическим путём, например различия между марочными и ординарными винами. На основании дегустации вино оценивается по 10-балльной системе, с
учётом следующих элементов: прозрачность 0,5, цвет 0,5, букет 3, вкус 5, типичность или
характер игры и пены (мусс) для шампанского 1 (приведённые баллы являются высшими
по каждому элементу).
При дегустации чая определяют внешний вид сухого чая, окраску (колер) настоя,
аромат и вкус настоя, вид разваренного листа. В табаке оценивается аромат, вкус, крепость, присутствие в дыме маслянистых веществ.
Аналитические методы органолептического анализа основаны на количественной
оценке показателей качества и позволяют установить корреляцию между отдельными признаками. К аналитическим относят методы парного сравнения, треугольный, дуо-трио,
ранговый, балловый и др.
Дегустационная комиссия должна состоять из 5-9 человек, обладающих специальными знаниями, навыками и проверенной чувствительностью.
Среди аналитических методов можно выделить группы качественных и количественных различительных тестов.
Методы качественных различий позволяют ответить на вопрос, есть ли разница между оцениваемыми образцами по одному из показателей качества (вкусу, запаху, консистенции, внешнему виду) или общему впечатлению о качестве, но не отвечают на вопрос, какова разница между образцами. К этой группе относятся методы сравнения: парного, треугольного, два из трех (дуо-трио), два из пяти. Они основаны на сравнении двух подобных
образцов со слабо выраженными различиями. Образцы могут быть представлены в виде
пары (парный метод), в виде проб из трех образцов (два из которых идентичны) или в виде
проб из пяти образцов (один образец повторяется в пробе два раза, другой - три раза). Пробы должны быть закодированы. Методы применяют в тех случаях, когда следует убедиться, имеются ли различия между двумя образцами продукта. Эти тесты применяют также
при отборе дегустаторов.
К качественным различительным тестам относятся методы индекса разбавления и
метод scoring. Эти методы позволяют количественно оценить интенсивность определенного свойства или уровень качества продукта в целом.
Метод индекса разбавлений предназначен для определения интенсивности запаха,
вкуса, окраски продукта по величине предельного разбавления. Метод состоит в том, что
жидкий продукт подвергают ряду возрастающих разбавлений до получения концентрации,
при которой отдельные показатели не улавливаются органолептически. Показатель (индекс) вкуса, запаха, окраски выражается числом разбавлений или процентным содержанием исходного вещества в растворе.
Метод scoring ( с англ. отсчет очков) основан на использовании шкал графических и
словесных. Дегустатору предлагают два образца продукта, для которого оцениваемая характеристика имеет минимальное и максимальное значение, и один образец, для которого
интенсивность характеристики не известна. При сравнении третьего образца с двумя первыми оценивается относительное значение характеристики и отмечается на шкале перпендикулярным штрихом с учетом расстояния от обоих концов.
31
Метод scoring (баллов) позволяет количественно оценивать качественные признаки
продуктов и открывает большие возможности для изучения корреляции между органолептическими свойствами продуктов и объективными параметрами, измеряемыми инструментальными методами.
32
ЛЕКЦИЯ 4. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ.
1. Физические свойства пищевых продуктов
2. Теплофизические свойства пищевых продуктов
3. Физико-химические показатели пищевых продуктов.
1. Физические свойства пищевых продуктов. Под функциональными свойствами
понимают физико-химические и другие характеристики, определяющие поведение продукта при хранении и переработке, а также обеспечивающие желаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых изделий. В отдельных случаях для определения функциональных свойств продукта используют термин «технологические свойства».
Кулинарную продукцию производят из разнообразных компонентов (ингредиентов).
Ингредиент — вещество животного, растительного, микробиологического или минерального происхождения, а также природные или синтезированные пищевые добавки, используемые при подготовке или производстве пищевого продукта и присутствующие в готовом
изделии в исходном или измененном виде. Ингредиенты отличаются как по агрегатному
состоянию, так по физическим свойствам. Среди них есть жидкие и порошкообразные сыпучие продукты, а также имеющие пастообразную и твердую консистенцию. Отдельные
экземпляры пищевых продуктов, имеющих твердую консистенцию, могут характеризоваться линейными, иногда довольно значительными размерами.
При рассмотрении функциональных свойств отдельных продуктов следует учитывать
физические свойства как единичных экземпляров или упаковочных единиц, так и крупных
товарных партий однородных продуктов в целом. Это в первую очередь относится к сыпучим и жидким продуктам, транспортируемым и хранящимся так называемым бестарным
способом, — зерну, муке, крупам, корнеплодам и овощам, молочным продуктам, вину,
растительному маслу и др. При изменении условий хранения и при технологической обработке физические свойства и агрегатное состояние продуктов могут изменяться. Например,
при понижении температуры растительное масло часто теряет текучесть.
Рассматривая функциональные свойства товарных партий продуктов, следует учитывать то, что они не всегда однородны по составу. В продуктах могут находиться различного рода примеси, присутствовать вредители запасов, проявлять свою жизнедеятельность
микроорганизмы. Отдельные компоненты товарных партий могут иметь различающиеся
физические свойства, что в свою очередь будет сказываться на характеристике партии в
целом.
Физические свойства пищевых продуктов. К физическим свойствам пищевых продуктов относят структурно-механические свойства, сыпучесть, способность к самосортированию, скважистость, сорбционные и теплофизические свойства.
Структурно-механические свойства — особенности продукта, проявляющиеся при
ударных, сжимающих, растягивающих и других воздействиях. Эти свойства характеризуют способность продуктов сопротивляться приложенным внешним силам или изменяться
под их воздействием. К ним относятся прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, вязкость.
33
Прочность, т. е. способность твердого тела сопротивляться разрушению при приложении к нему внешней силы при растяжении или сжатии — одно из важнейших структурно-механических свойств. Прочность материала зависит от его структуры и пористости.
Материалы, имеющие линейное расположение частиц и меньшую пористость, более прочные. Чем прочнее единичный экземпляр продукта, тем меньше он разрушается или деформируется. Прочность имеет важное значение для качественной характеристики таких продовольственных товаров, как макароны, сахар-рафинад, печенье, плоды, овощи и др. Если
пищевые продукты недостаточно прочные, увеличивается количество лома, крошки.
Твердость — местная краевая прочность тела, которая характеризуется сопротивлением проникновению в него другого тела. Твердость продуктов зависит от их природы,
формы, структуры, размеров и расположения атомов, а также сил межмолекулярного сцепления. На твердость кристаллических тел влияет кристаллизационная вода, которая ослабляет внутренние связи и уменьшает твердость. Твердость определяют при оценке степени
зрелости свежих плодов и овощей, так как при созревании их ткани размягчаются. Уменьшение твердости косвенно влияет на сохраняемость плодов и овощей, особенно их устойчивость к микробиологическим повреждениям.
Деформация — способность объекта изменять размеры, форму и структуру под влиянием внешних воздействий, вызывающих смещение отдельных частиц по отношению друг
к Другу. Деформация зависит от величины и вида нагрузки, структуры и физикохимических свойств объекта. Деформации могут быть обратимыми и необратимыми. При
обратимой деформации первоначальные размеры, форма и структура тела после снятия
нагрузки восстанавливаются полностью, при необратимой — не восстанавливаются. Способность к обратимым деформациям характеризуется упругостью и эластичностью, разница между которыми заключается во времени, в течение которого восстанавливаются исходные параметры. Необратимые деформации обусловлены плотностью.
Упругость — способность объекта к мгновенно обратимым деформациям. Этим
свойством обладают хлебобулочные изделия, для которых упругие свойства мякиша являются одним из наиболее важных показателей, характеризующих степень свежести.
Сыпучесть — способность перемещаться по наклонным плоскостям. Все порошкообразные продукты (мука, крупы, сахар-песок и др.), а также состоящие из единичных экземпляров более или менее округлой формы (зерно, корнеплоды, овощи, многие плоды) обладают хорошей сыпучестью.
Хорошая сыпучесть многих продуктов позволяет легко перемещать их при помощи
транспортеров, норий, шнеков, загружать в различные по форме емкости хранилищ. Эти
продукты также легко перемещаются самотеком по наклонной плоскости. Сыпучесть характеризуют двумя показателями: углом трения и углом естественного откоса.
Под углом трения понимают наименьший угол, при котором масса продукта начинает
скользить по какой-либо поверхности. Под углом естественного откоса, или углом ската,
понимают угол между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при
свободном падении части массы продукта на горизонтальную поверхность. На сыпучесть
продукта влияет много факторов, в первую очередь форма, размер, характер и состояние
поверхности единичных экземпляров продукта, а также его влажность и наличие примесей.
Влияет также род поверхности, по которой продукт перемещают.
Наименьшие углы трения и естественного откоса у семян зерновых культур шарообразной формы с гладкой поверхностью (горох, просо, люпин).
34
Примеси, встречающиеся в массе продукта, как правило, понижают его сыпучесть.
Например, при наличии значительного количества семян сорняков с цепкой, шероховатой
поверхностью сыпучесть зерна может быть полностью потеряна. Такое зерно нельзя без
предварительной очистки засыпать в силос элеватора, так как могут быть закупорены выпускные отверстия. С увеличением влажности продукта его сыпучесть значительно понижается.
Сыпучесть продуктов учитывают при проектировании и эксплуатации хранилищ,
мельниц и других предприятий.
Самосортирование. Любое перемещение сыпучих продуктов сопровождается самосортированием, т. е. неравномерным распределением входящих в них компонентов по отдельным участкам насыпи. Самосортирование обусловлено неодинаковой сыпучестью
компонентов массы, оно нарушает однородность массы продукта и создает условия, способствующие развитию нежелательных явлений. При свободном падении массы продукта
(например, в процессе заполнения силоса элеватора) самосортированию способствует парусность, т. е. неодинаковое сопротивление, оказываемое воздухом каждой отдельной частичке. Вследствие самосортирования в насыпи продукта появляются участки, резко отличающиеся по своему составу. При хранении зерна и ряда других продуктов это крайне нежелательно, так как в тех участках, где скапливаются мелкие щуплые зерна или легкие
примеси, начинаются активные физиологические процессы, что может привести к порче
зерна.
Скважистость. Многие продукты не абсолютно плотно заполняют объемы. Остаются
промежутки между твердыми частицами, которые заполнены воздухом. Наличие таких
промежутков называется скважистостью. Образование скважин в массе продукта влияет на
многие протекающие в нем физические и физиологические процессы. Скважистость позволяет продувать продукт воздухом или вводить в него пары различных веществ для обеззараживания.
От скважистости зависит объемная, или насыпная масса продуктов (табл. 3). Чем
выше скважистость, тем меньше продукта поместится в емкость определенных размеров,
поэтому скважистость продукта необходимо учитывать при проектировании хранилищ и
транспортных средств.
Сорбционные свойства. Продукты обладают способностью поглощать (сорбировать)
из окружающей среды пары различных веществ и газы. При определенных условиях может
иметь место и обратный процесс — выделение (десорбция) этих веществ.
Значительная сорбционная емкость массы продукта объясняется двумя причинами:
капиллярно-пористой коллоидной структурой единичных экземпляров и скважистостью
массы продукта.
Сорбционные свойства имеют значение при хранении, обработке и транспортировке
продуктов. Вследствие сорбции продукты могут приобрести различные несвойственные им
запахи (например, нефтепродуктов, дыма, полыни). Рациональные режимы сушки или активного вентилирования массы продуктов могут быть осуществлены только с учетом их
сорбционных свойств.
Один из видов сорбции — гигроскопичность, т. е. способность продуктов к поглощению водяных паров. Гигроскопические свойства имеют исключительное значение. Влажность продукта — один из важнейших факторов, обусловливающих стойкость его при хранении. Влагообмен между продуктом и воздухом может происходить в двух противопо35
ложных направлениях: десорбция — передача влаги от продукта воздуху, когда парциальное давление пара над поверхностью продукта выше, чем в воздухе; сорбция — принятие
влаги из воздуха. Влагообмен между продуктом и воздухом прекратится, когда парциальное давление водяного пара в воздухе и над поверхностью продукта будет одинаковым, т.
е. наступит динамическое равновесие. Влажность продукта, соответствующая этому состоянию, называется равновесной и повышается с увеличением влажности окружающей среды. Равновесная влажность при стационарных условиях окружающей среды (постоянной
влажности и температуре) — величина постоянная. В зависимости от изменений внешней
среды ее значение может изменяться от 7 до 36 %. Влажность продукта, равная 1%, является равновесной для воздуха с влажностью 15-20%, а 33-36%— для воздуха, полностью
насыщенного водяными парами.
Величина равновесной влажности зависит от химического состава продукта. Так, у
масличных культур при всех равных условиях величина равновесной влажности почти
вдвое меньше, чем у зерновых. Это объясняется меньшим содержанием в масличных семенах гидрофильных коллоидов. При постоянной температуре зависимость между влажностью продуктов и влажностью воздуха выражается изотермой сорбции. Важным для практики является то, что влажность продуктов изменяется неравномерно. Наиболее значительно возрастает влажность продукта при относительной влажности воздуха в пределах
80-100 %. При влажности воздуха 75 % равновесная влажность злаковых 15-16 %, а в более
насыщенном влагой воздухе она увеличивается вдвое и достигает 32-36 %.
Равновесная влажность зависит от температуры окружающего воздуха. С понижением температуры воздуха величина равновесной влажности возрастает (при понижении с 30
до О °С примерно на 1,5%).
Помимо этого имеет значение и так называемое явление сорбционного гистерезиса,
выражающееся в несовпадении изотерм сорбции и десорбции.
Кривые равновесной влажности показывают, что различные пробы одного и того же
продукта, находясь в состоянии равновесия с одной и той же средой, могут иметь различную влажность.
2. Теплофизические свойства пищевых продуктов. Любая масса продукта в целом
обладает рядом теплофизических свойств, из которых наибольшее значение имеют теплоемкость, температуропроводность, теплопроводность и термовлагопроводность.
Температура продукта относится к важнейшим его характеристикам и зависит от
температуры окружающей среды. При перемещении продуктов из одной среды в другую
возникают перепады температуры, что может вызвать конденсацию и увлажнение. Вследствие этого могут увеличиться масса продуктов, произойти нежелательные качественные
изменения (микробиологическая порча, коррозия металлов и т. п.).
Температура продуктов существенно влияет на их сохраняемость, поэтому устанавливаются ее оптимальные пределы для каждой товарной группы или отдельного продукта.
Например, температура молока должна быть не выше 8 °С, но не ниже О оС.
Теплоемкость — количество теплоты, необходимое для повышения температуры
объекта определенной массы в определенном интервале температуры. Удельная теплоемкость воды равна 1 Дж/К, углеводов — 0,34, жиров — 0,42, белков — 0,37 Дж/К, поэтому
теплоемкость продуктов зависит от их химического состава. С увеличением влажности и
температуры теплоемкость увеличивается.
36
Удельная теплоемкость рассчитывается для определения количества теплоты, которое нужно передать продукту для нагревания или отвести от него для охлаждения. Этот
показатель применяется для расчета потребностей в холодильном оборудовании или кондиционерах для обогрева, а также учитываются при расчетах теплового оборудования для
приготовления пищи, при определении соотношения основных продуктов и фритюрного
жира и других расчетах.
Термовлагопроводность. К важным теплофизическим процессам, происходящим в
пищевой среде, относится термовлагопроводность. Суть этого процесса заключается в том,
что при постепенном прогреве продукта, сопровождающемся перемещением теплоты из
зон более нагретых в зоны с более низкой температурой, вместе с потоком теплоты
устремляется и поток влаги. Вследствие этого между нагретыми и ненагретыми участками
создается зона повышенной влажности, что может иметь негативные последствия. Явлением термовлагопроводности, например, объясняется то, что мякиш выпеченных мучных изделий может иметь несколько большую влажность по сравнению с тестом.
Характеризуя теплофизические свойства подавляющего большинства пищевых продуктов в целом, следует отметить, что они обладают большой тепловой инерционностью,
т. е. медленно реагируют на изменение температуры окружающей среды. Значительная
тепловая инерционность продуктов имеет как положительное, так и отрицательное значение. С одной стороны, большая тепловая инерция при правильно организованном хранении продуктов обеспечивает в них низкую температуру длительный период, даже в теплое
время года, и тем самым консервирует их. С другой стороны, при наличии благоприятных
условий для жизнедеятельности микроорганизмов и вредителей выделенная ими теплота
может накапливаться в массе продукта и приводить к повышению температуры и самосогреванию.
3. Физико-химические показатели пищевых продуктов. К физико-химическим
свойствам обычно относят набор ряда показателей, определяемых в конкретном продукте
или группе продуктов с помощью различных физических или химических методов.
Например, путем взвешивания, измерения линейных размеров, с помощью других методов
измерения, а также определения химическим путем наличия ряда соединений. Как правило, этот набор показателей включен в ГОСТ или другие нормативные документы на каждый вид продукции и дает более или менее полное представление о функциональных свойствах конкретного продукта.
Среди физико-химических показателей два определяются в подавляющем большинстве пищевых продуктов и пищевом сырье. Это влажность и кислотность.
Влажность, или массовая доля влаги, — один из главнейших показатели оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Количество влаги в объекте необходимо
знать в первую очередь для определения его энергетической ценности. Чем больше воды в
продукте, тем меньше в нем полезных сухих веществ на единицу массы. От влажности зависит не только содержание сухого вещества, но и пригодность продукта для хранения и
дальнейшей переработки. Избыточная влага способствует развитию микроорганизмов, в
том числе вызывающих гниение и разложение продукта, ускоряет ферментативные, химические и другие процессы. В связи с этим содержание влаги в объекте предопределяет
условия и сроки его хранения. Кроме того, влажность сырья влияет на техникоэкономические показатели работы предприятий. Так, увеличение влажности муки на 1 %
37
понижает выход хлеба на 1,5-2%, а повышение влажности мякиша хлеба на 1 % приводит к
повышению его выхода на 2-3 %.
Учитывая большую важность этого показателя, соответствующие ГОСТы и ТУ (технические условия) устанавливают нормы содержания влаги, а также методы ее определения. Таким образом, установление величины этого показателя обязательно при контроле
качества продуктов.
Кислотность пищевых продуктов относится к важнейшим характеристикам продовольственного сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Кислотность определяется в подавляющем большинстве продуктов, за очень редким исключением, например, она не
определяется в сахаре-песке, шоколаде и в ряде других продуктов.
Для одних продуктов кислотность включена в нормативные документы (молоко, хлебобулочные изделия, плодоовощная продукция и т.д.), для других определение кислотности носит рекомендательный характер (зерно, мука).
Организм человека физиологически устроен так, что способен переваривать кислую
пищу, и практически все продукты имеют кислую среду. Исключение составляют отдельные мучные кондитерские изделия, при выработке которых в качестве разрыхлителя добавляется сода (бикарбонат натрия) или другие химические разрыхлители. В этих изделиях
определяется щелочность. Кислотность продуктов во многом характеризует доброкачественность продуктов, поскольку при неблагоприятных условиях хранения или нарушениях параметров технологического процесса кислотность повышается.
Чаще всего в стандартах на продовольственные товары указывается титруемая кислотность, определяемая по количеству раствора щелочи, израсходованному для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г продукта. Титруемая кислотность выражается в процентах по преобладающей в продукте кислоте: молочной в хлебе, молочных продуктах,
квашеных овощах и плодах или уксусной в маринадах, пиве, соках. Также она может быть
выражена в градусах кислотности (например, для хлеба), в градусах Тернера (для молочных продуктов). В винах учитывают общую и летучую кислотность.
38
Лекция 5. Химические методы анализа пищевых продуктов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Определение влажности различными методами.
Определение зольности.
Определение содержания азотистых веществ.
Определение количества жира.
Определение кислотности продуктов питания.
Определение сахара, поваренной соли.
Определение клетчатки.
Определение витаминов и ферментов.
1. Определение влажности различными методами.
Химическими методами в пищевых продуктах определяют влажность, зольность,
титруемую кислотность, содержание поваренной соли, сахаров, клетчатки, пентозангов,
жира, белковых веществ, а также витаминов и ферментных препаратов.
Влажность продукта – это количество влаги, содержащиеся в продукте. Продукты состоят из воды и сухого вещества, т.е. углеводов, клетчатки, белков и других питательных
веществ.
Определение влаги в готовом продукте необходимо для проверки качества продукта
(его соответствия рецептурным данным), соответствии ГОСУ, что связано с долгим хранением и т.д.
О содержании влаги в продукте судят по сухому остатку после его высушивания. В
высушенных пищевых продуктах находят остаточную влажность.
Определение влаги высушиванием проводится нагревание до возможно более высокой температуры, при которой еще не происходит разложение высушиваемого продукта.
Высушивают при нормальном атмосферном давлении и высокой температуре (свыше 55°)
– при низком атмосферном давлении (вакууме и высокой температуре – при низкой атмосферном давлении и низкой температуре ниже 0°).
Выбор этих методов зависит от состояния продукта, его прочности, количества воды,
а времени на исследование.
Различают высушивание до постоянного веса и разовое (в течении строго определенного времени). Вязкие продукты (молочные товары, жиры, консервы, колбасные изделия)
высушивают с песком. При этом увеличивается поверхностное испарение влаги, и исследование ускоряется определение влажности.
Навеску (т.е. количество продукта необходимого для исследования) берут от 3 до 10г.
Твердые и порошкообразные продукты перед высушиванием измельчают (это необходимо
провести, быстро т.к. теряется в процессе подготовки навески часть влаги). Проводят 2 параллельных опыта, т.е берут 2-3 навески и затем находят средний результат.
Высушивание до постоянного веса для длительный процесс (до нескольких часов).
Подготавливают емкости (бюксы) для проб высушиваем их при 110°C в течении 10
минут, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Помещают пробу в бюксу и ставят в верхнею полку сушильного шкафа открытыми, крышки кладут рядом с бюксами. Колебание
температуры допускается не более ±2°C (температура устанавливается). Более 5 бюксов в
шкаф ставить не следует продолжительность первого высушивания – от 30 минут до 4 часов. После чего бюкса накрывается крышками, и охлаждаются в эксикаторе и взвешивают39
ся. Затем бюксы снова помещают в шкаф. Повторяют эту операцию до тех пор пока разница между 2 последующими взвешиваниями не будет минимальна (т.е. не более 0,5%). Вычисляют с точностью до 0,01%. По разности между 100 и полученным % влаги можно
определить количество сухих веществ в продукте.
Влагу определяют по формуле:
g  g2
Х  1
 100 ,
g
где, g 1 - вес бюксы с навеской до высушивания, г
g 2 - вес бюксы с навеской после высушивания, г
g - вес навески, г
Разовое высушивание применяют при необходимости ускорении процесса. Сушка
проводится при более высокой температуре, чем при доведении постоянного веса. Все
проводится, как и в предыдущем способе только взвешивается 1 раз навеска после высушивания без песка. При использовании песка в чистый сухой бюкс помещают 12-15г песка
со стеклянной палочкой и взвешивают высушиванием при температуре 110°.
Температура высушивания продуктов питания и сырья:
Определение консервантов
Реакция на присутствие соды
В пробирку с 3 — 5 см3 молока прибавляют такое же количество 0,2% раствора розоловой кислоты в 96% этаноле и тщательно взбалтывают. Молоко, содержащее соду, окрашивается в розово-красный цвет, а молоко, свободное от соды, в коричнево-желтый, быстро свертывается, на стенках пробирки остаются крупные хлопья казеина.
Реакция на присутствие крахмала В пробирку наливают 5 см3 молока, прибавляют
2 — 3 капли реактива Люголя и тщательно взбалтывают. Появление синей окраски указывает на наличие в молоке крахмала.
Реакция на присутствие перекиси водорода В пробирку с 1 см3 молока добавляют
1 каплю серной кислоты (1:3) и 0,2 см3 иодкалиевого крахмала, перемешивают, по истечении 10 мин наблюдают изменение цвета. Появление в пробирке синего окрашивания свидетельствует о присутствии перекиси водорода в молоке.
Приготовление иодкалиевого крахмала 2 г крахмала растворяют в 20 см3 холодной
воды и выливают в 80 см3 кипящей воды, после охлаждения добавляют в крахмал 3 г иодида калия, предварительно растворенного в нескольких кубических сантиметрах воды.
Реакция на присутствие формальдегида В пробирку наливают 2 — 3 см3 реактива
на открытие формальдегида и осторожно по стенкам прибавляют такое же количество молока. Пробирку при этом следует держать в наклонном положении под углом 30°, чтобы
молоко наслаивалось на реактив.
Состав реактива на открытие формальдегида: 100 см3 серной кислоты (плотность
1,82 — 1,85) и 1 капля азотной кислоты (плотность 1,3).
При наличии в молоке формальдегида через 1 — 2 мин в месте соприкосновения молока и реактива на открытие формальдегида появляется фиолетовое или темно-синее кольцо. При отсутствии формальдегида образуется слабо-желто-бурое кольцо.
40
Лекция 6. Общие сведения о сенсорном анализе сырья и пищевых продуктов.
Цель: ознакомить студентов с анализаторной системой человека, показать ее роль в сенсорной оценке качества товаров, раскрыть значение органов чувств человека в восприятии
ощущений и осуществлении сенсорного анализа, со строением вкусового анализатора и
особенностями восприятия вкуса, показать роль вкусового анализатора в сенсорном анализе.
План.
1. Анализаторная система человека и механизм восприятия ощущений
2. Оценка вкуса и цвета.
3. Классификация запахов
Анализаторная система человека и механизм восприятия ощущений
Сенсорный анализ представляет собой чисто физиологический процесс, в котором
участвуют все органы чувств человека.
Анализаторы – это образования центральной и периферической нервной системы,
осуществляющие восприятие и анализ информации о явлениях, как в окружающей организм среде, так и внутри самого организма.
Анализаторы, осуществляющие анализ и синтез явлений окружающей среды, называются внешними (зрительный, слуховой, обонятельный, тактильный).
Анализаторы, осуществляющие анализ явлений, происходящих внутри организма,
называются внутренними. Они дают информацию о состоянии желудочно-кишечного
тракта, нервной системы и других внутренних органов.
Каждый анализатор состоит из чувствительного периферического (рецепторного)
отдела, проводниковой части и центрального отдела- нейронов проекционных зон коры
головного мозга.
Анализаторы характеризуются общими свойствами:
 они имеют чрезвычайно высокую чувствительность к определенным раздражителям. Количественной характеристикой чувствительности является пороговая интенсивность. Чем ниже пороговая интенсивность, тем выше чувствительность рецептора;
 они имеют дифференцированную чувствительность, т.е. способны определять разницу в интенсивности раздражителя. Эта функция анализатора определяется дифференцированным порогом – наименьшей величиной, на которую необходимо изменить интенсивность действия раздражителя, чтобы вызвать едва заметное изменение ощущения;
 они могут приспосабливать уровень своей чувствительности к интенсивности и
силе действия раздражителя. Это свойство получило название адаптация (привыкание,
способность приспосабливаться);
 анализаторам присуща способность к тренингу. Это значит, что повышение чувствительности можно достигнуть тренировками системы
 анализаторы способны некоторое время сохранять ощущения от действия раздражителя даже тогда, когда это действие прекращено;
 при условии нормального функционирования нервной системы отдельные анализаторы находятся в постоянном взаимодействии. Это позволяет анализировать предметы и
явления окружающего мира с разных сторон и отображать наиболее объективный их образ.
1.
41
Современная психология выделяет несколько уровней отражения окружающего мира: сенсорный (восприятие ощущения), перцептивный (невыразительное, неосмысленное ощущение образа или действия – первичный образ), уровень представления (вторичный образ) и
языковоосмысленный уровень.
Под сенсорным уровнем понимается объективное отражение предметов и явлений,
которые непосредственно воздействуют на органы чувств человека. Во время восприятия
у субъекта из ощущения отдельных свойств формируются целостные образы предметов и
явлений.
Перцептивный уровень – это отображенный субъектом образ предмета или явления
на основе прошлого опыта при отсутствии влияния самого предмета на органы чувств.
Уровень представления характеризуется тем, что человек способен отобразить образ предмета или явления на основе прошлого опыта, который сохранился в его памяти
при отсутствии влияния самого раздражителя на органы чувств.
Память – это способность нервной системы отражать прошлый опыт, одно из основных ее свойств, которое выражается в способности длительное время сохранять информацию о событиях в окружающем мире, в способности много раз вводить ее в сферу сознания и поведения. Психология выделяет в памяти процессы запоминания, сохранения и
отображения информации, которые в свою очередь включают процессы узнавания и воспоминания.
На основе органов чувств строятся разнообразные ощущения.
Ощущения – это субъективное отражение отдельных свойств предметов и явлений,
непосредственно воздействующих на наши органы чувств.
Физиологической основой ощущения является система нервных процессов, развертывающихся в анализаторе. При воздействии внешнего раздражителя на рецептор возникают сигналы, которые через систему проводящих путей передаются в кору больших полушарий головного мозга. Между рецепторами и мозгом существует не только прямая
(центростремительная), но и обратная (центробежная) связь.
Не всякий раздражитель вызывает ощущение. Значительная часть нервных сигналов,
поступающих от рецепторов в мозг, не осознается в виде ощущений, хотя иногда они и могут вызывать ту или иную реакцию организма. Для того чтобы возникло ощущение, необходима определенная интенсивность раздражения анализаторов.
Наименьшая интенсивность раздражения, вызывающая едва заметное ощущение
называется нижним абсолютным порогом ощущения. Порог ощущения может быть выше порога реакции организма. Вот почему слабые раздражения субъективно не воспринимаются.
Максимальная интенсивность раздражения, все еще вызывающая адекватное ощущение, называется верхним абсолютным порогом. Величина абсолютного порога ощущения не является неизменной, она зависит от функционального состояния организма, мобильности рецептора, адаптации. Если на органы чувств воздействует раздражение, интенсивность которого выше верхнего порога, возникает болевое ощущение.
Разрешающая способность органов чувств определяется по тому минимальному различию в интенсивности раздражения, которое вызывает едва заметное различие ощущений. Величина этого различия называется дифференциальным порогом ощущения.
42
Для того чтобы ощущение разделялось во времени, необходим минимальный интервал между двумя раздражителями, при котором они впервые различаются отдельно. Такой
минимальный интервал называется временной порог ощущений.
Поскольку на организм одновременно действует множество раздражителей, любое
ощущение зависит не только от свойств специфического раздражителя, но и от всей совокупности раздражителей, действующих на рецепторы других анализаторов. Одной из форм
взаимодействия ощущений является синестезия – соощущение, когда в ответ на раздражение одного органа чувств, появляется ощущение другой модальности (при действии звука
наряду со слуховыми ощущениями могут возникать и световые).
Ощущения классифицируются на эстероцептивные и интероцептивные.
Эстероцептивные ощущения вызываются раздражением из окружающей среды
(удовольствие, страх).
Интероцептивные ощущения вызываются из внутренней среды организма (голод,
жажда).
Ощущения тесно связаны с потребностями организма в определенных условиях жизни и
деятельности. В зависимости от того, в каких рецепторах под воздействием раздражения
возникают возбуждения, вызывающие определенную реакцию организма, различают следующие ощущения: зрительные, вкусовые, обонятельные, тактильные, болевые и т.д.
У человека ведущую роль в чувственном познании действительности играют зрительные ощущения, которые тесно связаны с осязательными. По мнению Д. Тильгнера
«осязание и зрение в такой степени дополняют друг друга, что мы часто на основании зрительного образа какой-нибудь вещи можем предсказать ее тактильные свойства» (посмотреть на ежика, на бархат, на лед).
С точки зрения психологии
«восприятие - это психический процесс отражения действительности».
С точки зрения сенсорики
«восприятие – это сенсорный процесс, включающий поиск, обнаружение и опознание сигналов, с помощью которых субъект воспринимает информацию об окружающей
действительности»
Физиологическим механизмом восприятия является установление временных связей
между наличными ощущениями и следами бывших ощущений.
Для квалифицированного специалиста очень важно на основе полученных физиологических импульсов правильно и в полной мере использовать полученные данные для характеристики готового продукта, его поведения в процессе товародвижения и использования.
Существует мнение, что природа наделила человека только пятью органами чувств:
зрением, слухом, нюхом, вкусом и прикосновением. В действительности же разнообразие
наших впечатлений от окружающего мира свидетельствует о существовании значительно
большего количества органов чувств. Например, орган прикосновения, воспринимающий
тактильные ощущения, представляет собой целую систему рецепторов, которые реагируют
на температуру, боль, поверхностное прикосновение, глубинное давление. В ротовой полости фактически расположены все рецепторы указанных органов, за исключением зрения и
слуха, и все они берут активное участие в сенсорном анализе.
43
Для органов чувств человека характерны такие свойства, как впечатлительность, чувствительность, сенсорная память и др.
Впечатлительность органов чувств. Считается, что естественного максимума реакция органов чувств достигает примерно к 20 годам. В этот период развития человек
лучше видит и хорошо воспринимает силу импульса любого раздражителя нервной системы. Вместе с тем в этом возрасте молодой человек еще не научился правильно использовать данные природой органы чувств и не способен правильно оценивать полученную информацию. Это можно объяснить отсутствием опыта, а также отсутствием целенаправленного обучения и тренировки. При правильном образе жизни впечатлительность органов
чувств при условии их постоянной тренировки с годами не только сохраняется, но и может
даже возрастать.
Чувствительность – способность живого организма воспринимать действия раздражителей из внешней и внутренней среды.
Чувствительность органов чувств характеризуется величиной порога ощущения.
Порог ощущения – это наименьшая интенсивность действия раздражителя, которая
способна вызвать соответствующую реакцию со стороны органа чувств. Импульсы действия раздражителя, которые находятся выше пороговых, называются сверхпороговыми , а
те, которые находятся ниже пороговых, просто не фиксируются органами чувств.
Различают два вида порогов: порог ощущения и порог восприятия. Если мы ощущаем
какой – то вкус, но не можем определить его качественно (вкус какого вещества вызывает
данное ощущение), то в данном случае можно говорить о пороге ощущения.
Если же при незначительном повышении концентрации данного вкусового вещества
мы начинаем понимать, чем (каким веществом) вызвано появившееся ощущение, то мы
имеет дело уже с порогом восприятия (узнавания).
Величины порога ощущения и порога восприятия для квалифицированных оценщиков при стандартных условиях проведения анализа являются постоянными.
В связи с тем, что большинство продовольственных товаров довольно быстро теряют
приобретенные в процессе производства свойства, специалистам - оценщикам (товароведам, экспертам, технологам) для объективной оценки продукта в данный момент необходимо помнить показатели качества «эталона» этого товара. Кроме того, он должен накапливать и удерживать в своей памяти показатели качества «идеального товара», узнавать и
четко формулировать те свойства, которые возникают в товаре в процессе его производства, транспортирования и хранения.
Таким образом, при проведении сенсорного анализа главную роль играют запоминание и сохранение в памяти информации о высококачественном товаре, а также умение
быстро вспоминать и идентифицировать на этой основе свойства оцениваемого товара.
Другими словами – квалифицированный специалист должен обладать хорошей сенсорной
памятью.
Сенсорная память – это способность запоминать и распознавать различные импульсы и впечатления
На впечатлительность органов чувств человека, а, следовательно, и на результаты
сенсорного анализа оказывают влияние различные факторы: состояние и возможности
нервной системы, сила и время воздействия импульса, природа раздражителя, физиологические особенности анализаторной системы (адаптация, утомляемость), условия жизни,
условия и методы проведения анализа и т.п.
44
Состояние и возможности нервной системы человека связаны с его возрастом, жизненным опытом, сенсорной практикой, отношением к служебным обязанностям, натренированностью, состоянием здоровья и т.п.
Нервный импульс (от лат.impulsus – удар, толчок) обеспечивает передачу информации от периферических рецепторных окончаний к нервным центрам.
Сила импульса – мера действия силы раздражителя за определенный период времени.
Впечатлительность органов чувств зависит не только от силы импульса. Она в значительной степени связана с физиологическими особенностями анализаторной системы человека.
При одновременном воздействии нескольких импульсов впечатления могут взаимно
гаситься, компенсироваться, ослабляться и усиливаться. Например, кислый вкус несколько
смягчается в присутствии сладких веществ; после сладкого вкуса ощущение кислого вкуса
значительно усиливается.
Важным свойством органов чувств, которое нельзя не учитывать в процессе сенсорного анализа, является их адаптация.
Адаптация – это приспособление живого организма к постоянно меняющимся условиям существования во внешней среде, выработанное в процессе эволюции. Без адаптации
невозможно было бы поддержание нормальной жизнедеятельности любого живого организма.
Физиологическая адаптация – изменение уровня чувствительности того или иного
анализатора под влиянием адекватного раздражения. Она выражается как в понижении, так
и повышении чувствительности (чувствительность глаза к свету в темноте повышается, а
при действии света – понижается). О состоянии физиологической адаптации судят по изменению порога чувствительности анализаторной системы в зависимости от изменения
интенсивности импульса. Адаптация может быть зрительная, слуховая, звуковая, вкусовая.
Физиологическая утомляемость органов чувств связана не только с продолжительностью и интенсивностью импульсов, но и такими факторами, как потеря чувствительности под влиянием психологических причин, общей усталостью организма, болезнью. Поэтому при проведении сенсорного анализа (особенно при оценке качества большого количества образцов одного вида продуктов – чая, сыров, колбас) необходимо строго
ограничивать количество образцов, предлагаемых для одновременной оценки. Считается,
что количество образцов, которое объективно за рабочий день может оценить специалист,
не должно превышать 10 – 15 в зависимости от особенностей товара. При этом необходимо
помнить, что время восстановления чувствительности органов чувств колеблется от 5 до 20
мин.
Важным фактором, влияющим на чувствительность органов чувств, являются условия жизни человека (отношение к своему здоровью, курение, употребление крепких алкогольных напитков). Например, у курильщиков под влияние никотина притупляется восприимчивость к горькому и сладкому вкусу, к запаху. Чаще всего эти люди не могут квалифицированно проводить органолептический анализ.
2. Оценка вкуса и цвета.
45
В жизни человека вкус играет важную роль: служит для распознавания различных
веществ; защиты организма от вредных веществ, которые, как правило, имеют неприятный
вкус; с его помощью человек регулирует потребление продуктов питания. Вместе с обонянием вкус помогает нам определять качество пищи. Когда пища доставляет человеку удовольствие, то происходит обильное выделение пищеварительных соков и такая пища
быстрее и полнее усваивается организмом, а, значит, приносит больше пользы.
У человека и животных, питающихся смешанной или растительной пищей, сладкие
вещества вызывают положительные эмоции, горькие – отрицательные. У хищников положительная реакция на сладкое отсутствует.
Определение вкуса – древнейший способ исследования качества пищевых продуктов.
Именно по изменению вкуса многих продуктов мы можем почти безошибочно говорить о
тех изменениях, которые произошли в них (горечь жиров, сладость картофеля, кислый вкус
молока).
В обиходе понятие вкуса включает все ощущения, воспринимаемые при дегустации
продуктов, а в аналитической терминологии оно ограничивается только вкусовыми ощущениями.
Вкусовой анализатор, благодаря которому человек различает вкус разных веществ и оценивает вкусовые достоинства продуктов питания, состоит из периферического воспринимающего аппарата, проводникового и центрального отделов.
Воспринимающий аппарат вкусового анализатора находится в начальном отделе пищеварительного тракта – ротовой полости, в ее слизистой оболочке, которая покрыта многослойным эпителием. Поскольку клетки эпителия легко обновляются, замещаются новыми, слизистая оболочка достаточно устойчива к действию механических, термических и
химических раздражителей. В толще слизистой оболочки в определенных местах находятся вкусовые почки, рецепторные клетки которых осуществляют восприятие вкуса.
У детей эти почки заключены в толще эпителиального покрова губ, твердого и мягкого неба, гортани, языка. У взрослых вкусовые почки в основном сконцентрированы на
языке.
Язык – это мышечный орган, в котором различают корень, средний отдел и кончик.
Тело и кончик языка более подвижны, чем корень. По спинке языка проходит срединная
борозда, делящая его на две симметричные половины. Слизистая оболочка языка покрыта
многослойным эпителием и образует многочисленные выросты – сосочки. Они то и придают поверхности языка характерную шероховатость. Сосочки языка неодинаковы по
форме. Они бывают нитевидные, грибовидные, желобоватые и листовидные. Все сосочки,
за исключением нитевидных, содержат вкусовые почки.
Многочисленные грибовидные сосочки располагаются на верхней поверхности кончика и тела языка ближе к краям. Вкусовые почки сосредоточены обычно в расширенной
верхушке (шляпке).
Листовидные сосочки находятся только на боковых поверхностях языка т представляют собой вертикально ориентированные складочки. Вкусовые почки залегают на обращенных друг к другу сторонах этих складок.
Желобоватые сосочки самые крупные, они лежат на границе между телом и корнем языка, причем один центральный сосочек располагается прямо на средней линии, а от
него под углом в обе стороны расходятся остальные. Желобоватый сосочек имеет вид ци46
линдра, окруженного едва различимым желобком, а затем еще и валиком. Вкусовые почки
располагаются как на боковых поверхностях цилиндра, так и на внутренней, обращенной
в сторону желобка поверхности валика. В желобках открываются и выводные протоки желез, выделяющих секрет, который омывает поверхность сосочка и уносит из желобка
мельчайшие частицы пищи.
Каждая вкусовая почка образована вкусовыми рецепторами и опорными клетками.
По форме почка напоминает луковицу, вершина которой обращена в сторону поверхности
языка и открывается на ней крошечным отверстием – вкусовой порой. В просвет вкусовой
поры обращены микроворсинки рецепторных клеток, которые и вступают в непосредственный контакт с различными вкусовыми веществами. Как только это происходит в рецепторной клетке начинаются реакции, в результате которых химическое раздражение
трансформируется в нервный импульс. По нервным волокнам (а к каждой вкусовой почке
подходит несколько нервных разветвленных волокон) информация о пищевом веществе
передается в центр вкуса головного мозга, который находится на нижней поверхности височной доли. Здесь и происходит высший анализ вкусовых ощущений.
Чтобы вкусовое вещество проникло во вкусовые луковицы через поры эпителия и
вызвало ощущение вкуса, оно должно находиться в растворенном состоянии. Однако восприятие вкуса зависит не только от степени растворимости вещества, но и от его стимулирующей способности (сахарин слаще сахара, хотя его растворимость в воде хуже).
Чтобы вызвать ощущение вкуса, недостаточно погрузить конец языка в раствор, содержащий какое-нибудь вкусовое вещество. В этом случае воспринимается только ощущение осязания или, в крайнем случае, ощущение холода. Ощущение вкуса будет воспринято
только в том случае, если язык соприкоснется со стенками сосуда или будет прижат к небу.
Движение и прикасание языка к сосуду или прижимание его к небу не вызывает увеличения возбуждаемости вкусового аппарата, но облегчает проникновение раствора в канавки
сосочков. Поэтому только после равномерного распределения продукта по всей полости
рта можно получить полное ощущение, которое необходимо распознать, сравнить с уже
известным и только после этого сделать заключение о качестве продукта.
Для получения полного ощущения вкуса доза опробуемого раствора должна быть
около 10 мл. Такой объем должны иметь ложки, используемые для отбора пробы при
оценке вкуса.
Скорость и точность восприятия вкуса зависит также от степени измельчения продукта, если он имеет твердую консистенцию. В процессе разжевывания (измельчения) пищи возрастает ее воздействие на вкусовые рецепторы, так как наиболее чувствительные
участки языка находятся около коренных зубов.
Большую роль при оценке вкуса играет слюна. Слюна – это раствор без запаха и вкуса со слабокислой реакцией. Недостаточное количество слюны или ее отсутствие затрудняет определение вкуса. Увлажняя, размягчая и растворяя пищу, слюна способствует формированию кусочков, готовых к проглатыванию, обусловливая химическое воздействие
элементов пищи на вкусовые рецепторы. Вымывая оставшиеся во рту кусочки пищи, слюна дезинфицирует рот и постоянно увлажняет слизистую оболочку полости рта и горла.
Период времени от момента воздействия вкусового импульса до момента обнаружения ощущения вкуса различный для различных видов вкуса. Это время зависит от концентрации раствора, места на языке, куда попадает раствор, индивидуальных особенностей
дегустатора. Если продукт имеет хорошо выраженные вкусовые свойства, то этот период
47
самый короткий для соленого вкуса, за ним идет сладкий и кислый. Наиболее медленно
воспринимается горький вкус.
Поваренная соль вызывает ощущение соленого вкуса через 0,13 – 0,3 сек; сладкий
вкус сахарозы и кислый вкус винной кислоты воспринимаются через 0,1 – 0,6 сек.; горький
вкус кофеина воспринимается через 0,22 – 2,2 сек. Если учесть, что в пищевых продуктах
большинство вкусовых веществ находится в незначительных концентрациях, то вполне
понятно, что время восприятия вкусовых ощущений удлиняется.
Результат определения вкуса продуктов в значительной мере зависит от температуры,
при которой проводится анализ. Как правило, в стандартах указывается температура, при
которой необходимо проводить определение вкуса. Если такого указания в стандарте нет,
то исследование следует проводить при температуре 15 – 20С. При повышении температуры с 10 до 20С вкусовая чувствительность повышается вдвое, а при 30 – 40С начинает
падать. Чувствительность к сладкому возрастает при повышении температуры до 35 –
40С, а при 50С резко падает, совершенно затем пропадая. Чувствительность к соленому
наилучшая при 18 – 20С, к горькому при 10С. При 0С вкусовые ощущение сильно ослабевают и даже исчезают совсем.
В связи с тем, что основная масса пищевых продуктов – это сложные гетерогенные
системы, которые в своем составе содержат разнообразные химические соединения, в том
числе и соединения, на которые реагируют вкусовые анализаторы, то в процессе дегустации оценщик сталкивается с комплексным ощущением, которое более правильно называть
вкусностью.
Вкусность – это сложное комплексное ощущение, когда различные импульсы запаха,
вкуса, консистенции воспринимаются как единое целое, как определенная степень желательности.
Смешивание вкусов, изменение их интенсивности может вызывать такие сложные
явления, как соперничество вкусов, компенсация вкусов, контрастность, появление вторичного вкуса, вкусовая гармония, вкусовая адаптация, усталость вкусовых рецепторов и
т.д.
Соперничество вкусов наблюдается тогда, когда концентрация контрастного вещества не оказывает никакого влияния на интенсивность вкуса, оцениваемого продукта.
Если при одновременном воздействии двух различных импульсов вкуса, более слабый вкус неуловим, несмотря на то, что он находится в продукте в сверхпороговой концентрации, то это свидетельствует об исчезновении вкуса. Легко исчезает соленый вкус (в
хлебе), сладкий (в квашеных продуктах). Гораздо труднее исчезает кислый и горький вкус.
В отличии от исчезновения вкуса маскирование или завуалирование его заключается во введении в состав продукта веществ, обладающих ярким, специфическим вкусом высокой интенсивности, с целью подавления вкуса других веществ, вызывающих нежелательные ощущения. (Введение в вареные колбасы высшего сорта чеснока или мускатного
ореха).
Компенсация вкуса характеризуется усилением, ослаблением или исчезновением
ощущения, вызванного основным вкусом, и связана с присутствием малых количеств вещества с другим вкусом. Различают положительную и отрицательную компенсацию. В
первом случае основной вкус усиливается под воздействием другого вкуса, во втором
происходит ослабление основного вкуса. Например, фруктоза в кислой среде кажется слаще, чем в нейтральной, а глюкоза, наоборот, более сладкой кажется в нейтральной среде.
48
Вкусовой контраст может явиться источником ошибок в сенсорном анализе.
Например, обычная вода, особенно дистиллированная, кажется сладковатой, если предварительно опробовали соленый продукт. Кислый вкус кажется более кислым и даже неприятным, если ему предшествовало опробование сладкого продукта.. Явление вкусового
контраста может значительно исказить результаты оценок выдержанных вин, если первоначально дегустировались сладкие вина. Это явление необходимо учитывать при организации дегустаций, особенно при определении порядка подачи проб на дегустацию.
Вторичный или остаточный, вкус появляется после опробования продукта и сохраняется некоторое время. Он бывает одинаковым и контрастным. Если вкусовое ощущение
после прекращения импульса по своему качеству идентично с воспринятым ощущением,
то вторичный вкус называют одинаковым. Если воспринимаемое ощущение вкуса после
прекращения действия импульса качественно отличается от воспринятого первоначально,
то вторичный вкус называется контрастным. Следует отметить, что все пищевые продукты
обладают вторичным вкусом. Если вторичный вкус одинаковый и быстро исчезает после
проглатывания кусочка продукта, это свидетельствует о высоком качестве оцениваемого
продукта. Если после проглатывания продукта с хорошим химическим составом во рту
долго сохраняется вторичный вкус, то такой продукт обладает невысокими потребительскими свойствами.
Понятие вкусовой гармонии характеризует желательность ощущений и связано с
сочетаемостью отдельных вкусов. Хорошо гармонируют сладкий и кислый, соленый и
сладкий. Сложнее получить гармонию горького и сладкого, почти не сочетаются горький и
соленый, а также горький и кислый вкусы. Вкусовая гармония характерна для созревших
вин, сыров, консервов. Знание технологии, законов сенсорного анализа и опыт работы с
пищевыми продуктами позволяют создавать вкусовую гармонию пищи.
Органы вкуса подвержены быстрой адаптации, которая заключается в снижении
впечатлительности органов вкуса под продолжительным воздействием вкусового импульса
одинакового качества и неизменной интенсивности. С прекращением воздействия импульса вкусовая впечатлительность восстанавливается. Поэтому интервал между опробованием
отдельных образцов должен быть не менее 1 мин.
Иногда при повторяющемся воздействии соответствующих импульсов впечатлительность органов чувств может долго сохраняться или даже повыситься. Это явление получило название сенсибилизации.
Сенсибилизация органов чувств, т.е. долго сохраняющаяся впечатлительность, вызывается многократным воздействием очень слабых пороговых импульсов, выступающих
последовательно один за другим в значительные промежутки времени.
В процессе дегустации по истечении определенного времени (продолжительность
может быть разная) в зависимости от вида продукта, общего состояния дегустатора, его
подготовленности к работе, натренированности, условий проведения дегустации и других
факторов наступает усталость органа вкуса, когда вследствие утомленности вкусовых рецепторов под влиянием повторяющегося импульса снижается впечатлительность вкуса.
Изменение чувствительности вкусовых рецепторов может происходить в результате
эфферентных (выносящих) влияний со стороны центральной нервной системы.
Различают субъективные и объективные расстройства вкуса.
Субъективные расстройства вкуса:
49

дисгевзия – восприятие одних вкусовых раздражителей нормальное, а других – либо утрачивается, либо извращается;

вкусовая амболия - полное или частичное отсутствие вкусовых ощущений.
Объективные расстройства вкуса:

агевзия (полная или частичная) – отсутствие локальности вкусовых восприятий из-за поражения слизистой оболочки рта или проводящих путей;

гипогевзия - недостаточная чувствительность вкусовых рецепторов;

гипергевзия – чрезмерная чувствительность вкусовых рецепторов.
Иногда при избыточном содержании некоторых веществ в организме на них возникает отрицательная реакция. Например, при повышенной кислотности организма человек плохо
воспринимает продукты, имеющие даже не высокую кислотность. И наоборот недостаток
каких – либо веществ в организме повышает вкусовую чувствительность к ним (дети, испытывающие потребность в кальции, охотно едят мел).В ряде случаев извращение вкуса
может быть вызвано заболеваниями внутренних органов (при заболевании желчного пузыря у человека всегда имеется ощущение горечи; постоянная сладость во рту – признак выраженной формы сахарного диабета).
Классификация вкусов, топография вкусового поля поверхности языка
Различают четыре основных вкуса: сладкий, соленый, кислый и горький. Все остальные виды и оттенки вкусов представляют собой сложные ощущения, воспринимаемые как
сочетание основных вкусов.
Однако в полости рта имеются рецепторы, которые воспринимают осязательные,
тепловые, болевые ощущения. В процессе опробования продукта они накладываются на
вкусовые, осложняя восприятия, и приводят к не совсем правильному представлению о
вкусовых свойствах продукта. Горчица, перец в своем составе не имеют веществ горького
вкуса. Ощущение, воспринимаемое их воздействием, правильнее характеризовать не как
вкусовое, а как болевое, вызванное частичной денатурацией белков слизистой оболочки
ротовой полости под влиянием некоторых компонентов пищи.
Сладкий вкус вызывается такими веществами, как сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза), хлористый метил, хлороформ, глицерин, аминокислоты (аланин, глицин, триптофан,
аминомаслянная), нитробензол, сахарин, дульцин, многоатомные спирты (сорбит, ксилит,
маннит).
Соленый вкус вызывается только хлористым натрием. Близкими к нему по вкусу
являются хлористый литий и бромистый натрий. По мере увеличения молекулярной массы
одноосновных солей металлов интенсивность горького вкуса усиливается: у хлористого
калия – слегка горький, у хлористого брома – сильно горький вкус.
Кислый вкус вызывают в основном различные органические и неорганические кислоты: уксусная, винная, лимонная, молочная, яблочная, соляная, серная, азотная и т.д.
Ощущение кислого вкуса обусловливается концентрацией водородных ионов, образующихся при диссоциации кислот. Поэтому величина активной кислотности пищевых продуктов в большей степени коррелирует с вкусовыми ощущениями, чем величина титруемой кислотности.
Горький вкус пищевых продуктов обусловлен в основном алкалоидами (теобромин,
кофеин), гликозидамин (амигдалин), эфирами, неорганическими солями (йодид калия). За
50
эталон горького вкуса при сенсорном анализе принят хлористоводородный хинин или кофеин.
Ощущение вкуса может меняться в зависимости от концентрации вещества. Например, раствор поваренной соли ниже пороговой концентрации воспринимается сладким.
Растворы хлорида калия по мере увеличения концентрации меняют вкус от сладкого до
горького и горько – соленого. Подслащивающие вещества – сахарин, аспартам – при повышенной концентрации имеют горький вкус.
Рецепторы вкуса на языке обладают явно выраженной специфичностью. Принятый
вкусовой клеткой импульс, вызванный химическим веществом, электрическим током или
механическим раздражением, дает только вкусовое ощущение. Полагают, что для каждого
из основных вкусов существует резко отличающийся от других тип вкусовых луковиц,
размещенных на поверхности языка неравномерно.
Рис. 1. Сосочки языка. Вкусовые поля языка:
А — сосочки языка; а — общий вид; б — грибовидный сосочек; в — нитевидный сосочек; г
— листовидный сосочек; д — желобовидный сосочек (/ — грибовидные сосочки; 2— нитевидные сосочки; 3 — листовидные сосочки; 4— желобовидные сосочки); Б — вкусовые поля языка
Желобоватые сосочки, расположенные у основания языка, наиболее чувствительны к
горечи, конец языка особенно чувствителен к сладкому вкусу.
Соленый вкус больше всего ощущается краями передней части языка, а кислый –
краями задней его части
51
Сладкие и соленые вещества наиболее сильное ощущение вызывают при попадании
на кончик языка.
Общепризнанной теории вкуса нет, так как механизм функционирования клеток органа вкуса недостаточно изучен. Существующие гипотезы основаны на физикохимических, химических и ферментативных предпосылках.
Представители физико-химической теории полагают, что при восприятии вкусовых
импульсов основная роль принадлежит адсорбции и появлению разности потенциалов
между протоплазмой клеток вкусового органа и раздражителя, в качестве которого выступает химическое соединение.
Сторонники химической теории утверждают, что клетки вкусового органа содержат
протеиновые вещества, специфические для каждого вкуса, разлагающиеся при воздействии
соответствующего вкусового импульса с образованием ионизированных продуктов распада, которые в свою очередь вызывают в окончаниях нервных волокон вкусовые импульсы.
По ферментативной теории вкусовые вещества раздражают соответствующие геморецепторы воздействием на происходящие в них ферментативные процессы. Сторонники
этой теории посредством чисто химических исследований установили существование связи между вкусовыми сосочками и ферментами слизистой оболочки. Локализация вокруг
органов вкуса ферментов, участвующих в процессах распада различных субстратов, позволяет предполагать, что они могут быть определенным образом связаны с механизмом восприятия вкуса. Согласно этой теории вкусовые луковицы не единственные органы восприятия вкуса, они – точки концентрации, с которыми мозг связывает импульсы, происходящие на различных участках.
Влияние химического состава продуктов на вкусовые ощущения
Вкус многих природных пищевых продуктов связан, прежде всего, с их химическим составом, т.е. с наличием в продуктах тех веществ, которые способны воздействовать на вкусовые рецепторы. Это относится в первую очередь к веществам, которые приняты за эталоны определенных видов вкуса: сахара, кислоты, поваренная соль, алкалоиды.
В тех пищевых продуктах, которые получают в результате технологических процессов переработки, вкус обусловлен несколькими факторами:

качеством и вкусовыми достоинствами сырья;

технологическими процессами, под воздействием которых изменяются свойства природных компонентов сырья (карамелизация сахаров, гидролиз крахмала) или проходят некоторые химические реакции (процесс меланоидинообразования, образование
сложных эфиров).

использованием различных вкусовых и ароматических добавок.
Вкусовые свойства кондитерских изделий наряду с сырьем обусловлены добавками
пищевых кислот, эссенций.
Для производства диабетических продуктов питания широко используют сладкие неуглеводные вещества: ксилит, сорбит, сахарин, аспартам.
Вкусовые вещества широко применяют в производстве продовольственных товаров. Поваренная соль и пряности служат основными вкусовыми добавками в продуктах животного
происхождения. Пряности способствуют лучшему выделению слюны, пищеварительных
соков и благотворно влияют на усвоение пищи.
52
Обжаривание зерен кофе, кулинарная обработка мяса и рыбы, выдержка вин и коньяков, ферментация чая, выпечка хлеба, созревание сыров, деликатесных рыбных консервов
и многие другие технологические приемы сопровождаются развитием характерных
свойств флевора (вкус + аромат) высококачественной продукции.
Широко применяемые в пищевых производствах молочнокислые бактерии продуцируют молочную кислоту, которая участвует в формировании вкуса кисломолочных продуктов, квашенных овощей, хлеба. Этиловый спирт, который является основным продуктом спиртового брожения, - вкусовой и физиологически активный компонент ликероводочных изделий, вин, коньяков. Пропионовокислое брожение благодаря накоплению
пропионовой кислоты играет важную роль в формировании вкуса и букета сыров в процессе их созревания.
Сенсорные свойства черного байхового чая формируются в результате сложных биохимических процессов гидролитического и окислительного характера, протекающих при
ферментации завяленного и скрученного чайного листа. Все эти процессы приводят к существенным изменениям внешний вид, цвет и вкусовые свойства зеленого чайного листа.
Формирование специфического вкуса и аромата созревшей сельди и вяленой рыбы,
пресервов объясняется в значительной степени действием протеолитических и липолитических ферментов, которые вызывают глубокие изменения составных компонентов этих
продуктов и приводят к накоплению новых вкусовых и ароматических веществ.
3. Классификация запахов
В настоящее время существует достаточно большое количество (более 30) теорий,
которые пытаются объяснить механизм восприятия запаха. Все их можно объединить в
три группы:
1.
Химическая теория – химическое возбуждение нервных клеток, воспринимающих пахучие вещества, обусловлено соприкосновением частиц вещества с обонятельными рецепторами. Согласно стереохимической гипотезе распознавание запаха зависит от
соответствия размера и формы молекулы пахучего вещества определенным отверстиям
(порам) в обонятельной области носа. К это группе теорий можно отнести и гипотезу английского ученого П. Мартина, получившую Нобелевскую премию, суть которой заключается во взаимодействии ферментов, активированных молекулами пахучего вещества, с соответствующими коферментами;
2.
Теория колебаний утверждает, что вибрационное возбуждение нервных
клеток вызывается присутствием во вдыхаемом воздухе частиц веществ, обладающих запахом. Эти частицы непосредственно соприкасаются с нервными окончаниями, воспринимающими запах, в результате чего возникают колебания, представляющие собой специфические импульсы запаха.
3.
Волновая теория объясняет возбуждение нервных клеток излучениями,
выделяемыми пахучими частицами и возбуждающими орган обоняния аналогично тому,
как световые лучи возбуждают зрение.
Однако всех свойств обоняния, с которыми сталкивается человек в своей жизни, не в
состоянии объяснить ни одна из этих теорий.
Тоже самое можно сказать и о попытках классифицировать запахи. Существует множество различных классификаций запахов. Однако считается, что классификация запахов
53
тем лучше, меньше необходимое для определения различий количество основных запахов.
В этом плане определенный интерес представляет классификация запахов Крокера и Гендерсона, согласно которой все запахи разделены на 4 группы:
цветочная, кислотная,
запах гари, каприловая.
Все остальные встречающиеся в природе запахи, как считают авторы этой классификации, представляют собой смеси основных запахов в различных соотношениях.
Каждый запах по Крокеру и Гендерсону можно выразить четырехзначным числом,
отдельные цифры которого характеризуют интенсивность каждого из основных запахов.
Степень интенсивности основного запаха выражается от 1 до 8. В таблице 4.2 представлены запаховые числа некоторых веществ в соответствии с представлениями Крокера и Гендерсона.
Согласно классификации Крокера и Гендерсона в природе не существует ни одного
вещества, которое обладало бы только одним основным запахом. К чистому цветочному
наиболее близок запах ванилина, запах которого обозначен числом 6021, т.е. кроме цветочного запаха достаточно высокой интенсивности ванилин имеет еще два вида запахов,
интенсивность которых довольно низка. Наиболее выраженный кислотный запах имеет уксусная кислота – запаховое число 3803
Таблица 4.2
Характеристика запаха некоторых природных веществ
Наименование веществ
Розовое масло
Ванилин
Свежеобжаренный кофе
Этиловый спирт
Уксусная кислота
Запаховое
число
6423
6021
7683
5414
3803
Интенсивность воспринятых запахов
Цветочн.
Кислотн.
Гари
Каприлов.
6
4
2
3
6
0
2
1
7
6
8
3
5
4
1
4
3
8
0
3
Крокер и Гендерсон утверждают, что цветочный запах характерен в основном для
цветов, но он свойственен и некоторым другим веществам и продуктам. Этого основного
запаха совершенно лишена муравьиная кислота.
Кислотный запах и химическое понятие «кислота» не идентичны. Кислотный запах
присущ уксусной, муравьиной кислотам, ацетону, камфаре. Вместе с тем соляная кислота
имеет достаточно низкую интенсивность кислотного запаха.
Жареный кофе и фурфурол могут служить эталоном запаха гари.
Каприловый (козий) запах довольно высокой интенсивности встречается в сивушных
маслах, керосине, бензине, прогорклых жирах.
В системе классификации запахов Крокера и Гендерсона используется термин градус интенсивности запаха. Под градусом интенсивности запаха подразумевают такую
величину, которая вызывает явно ощутимое впечатление запаха даже у людей не натренированных к восприятию запаха. Лица, обладающие утонченным обонянием, обнаруживают
данный запах и тогда, когда из-за низкой концентрации интенсивность его не достигает и
одного градуса.
54
В 1965 году Дж.Дэвис предложил классификацию, в которой он выделил 10 основных запахов: мускусный, амбровый, кедровый, перечный, цветочный, миндальный, камфорный, эфирный фруктовый, фруктовый, спиртовой фруктовый. Все остальные запахи,
встречающиеся в пищевых продуктах Дж. Дэвис рассматривает как сочетания названных
десяти запахов. Вместе с тем, необходимо отметить, что в классификации Дж. Дэвиса не
нашли отражения неприятные запахи, которые появляются в пищевых продуктах при их
порче (кислотный, плесневелый, гнилостный).
Во многих учебниках по товароведению приводится еще одна классификация запахов, на основе которой выделены семь основных запахов: мускусный, эфирный, цветочный, запах свежести, кислотный, гнилостный и камфорный. Можно сказать, что эта система классификации запахов в большей степени подходит для сенсорной оценки качества
продовольственных товаров, хотя и она не охватывает всего многообразия запахов, с которыми приходится сталкиваться дегустаторам в процессе своей работы.
Роль запаха в оценке качества продовольственных товаров
В процессе сенсорного анализа различных продовольственных товаров для характеристики
их свойств, связанных с присутствием пахучих веществ, используются такие термины как
«запах», «аромат» и «букет».
Запах – это любые ощущения, воспринимаемые органом обоняния. Он может быть приятным и неприятным, желательным и нежелательным.
Аромат – это приятный запах, типичный для данного продукта и формирующийся в процессе его природного образования (аромат малины, абрикоса, апельсина).
Букет – это приятный запах, который формируется в тех продуктах, которые подвергаются процессам созревания. Это связано с тем, что при созревании происходят сложные химические и биохимический процесс, в результате которых образуются новые ароматические вещества.
Запах продовольственных товаров обусловлен смесью пахучих веществ, имеющих
разную химическую природу и различное строение. Вместе с тем в составе некоторых продуктов могут присутствовать так называемые ключевые пахучие вещества. Например, аллилфеноксиацетат определяет запах ананаса, аллилсульфид – чеснока, ванилин – ванили,
коричный альдегид – корицы, ментол –мяты и т.д.
Многие продукты имеют композиционный аромат, который развивается при созревании ягод, плодов, овощей или при их технологической обработке. Ароматообразующие
композиции могут содержать несколько десятков и даже сотен веществ.
В помидорах, апельсинах, коньяке обнаружено от 110 до 160 пахучих соединений, в
изделиях из какао, хлебе, землянике – 200 – 250, в кофе от 370 до 500.
Сумма ароматообразующих веществ составляет ничтожно малую часть массы продукта. Например, эфирорастворимые вещества, выделенные из консервов «Шпроты в масле», имеют суммарную массу 1 г на 1 кг продукта. Доля летучих веществ в хлебе, ягодах,
фруктах обычно не превышает 10 мг/кг.
В образовании натурального запаха различных пищевых продуктов немаловажную
роль играют микроорганизмы. Так специфический приятный аромат сливочного масла
обусловлен содержанием в нем диацетила, который образуется в результате действия нескольких видов микроорганизмов, составляющих специальные закваски.
55
В формировании букета сычужных сыров существенная роль принадлежит кетонам,
накопление которых является результатом жизнедеятельности специальных видов микроорганизмов и ферментов.
К нежелательным запахам, которые ухудшают качество пищевых продуктов, относятся затхлый, плесневелый, земляной, гнилостный запахи, запах старого жира и др.
Затхлый и плесневелый запахи возникают при хранении пищевых продуктов в результате развития в них плесневой микрофлоры.
Гнилостный запах характерен для продуктов богатых белками, т.к. причиной его появления является процесс гниения белков.
Запах старого жира встречается в жирах и жиросодержащих продуктах и является
результатом окислительной порчи жиров и накопления некоторых вторичных продуктов
окисления.
Таким образом, запах – это один из важнейших показателей дорокачественности пищевых продуктов, который сравнительно просто и с большой степенью объективности
может бы определен в результате сенсорного анализа.
Для повышения эффективности оценки запаха продуктов при помощи органа обоняния следует соблюдать следующие правила:
 избегать перед проведением дегустации курения, употребления лука и других
острых приправ;
 избегать употребления духов, косметики, туалетного мыла с сильными отдушками, которые могут затруднить работу не только самого дегустатора, но и всей дегустационной комиссии;
 тщательно соблюдать правила личной гигиены;
 не следует вначале своей карьеры пробовать и оценивать больше, чем три запаха;
 особое внимание следует обратить на первое ощущение – ему принадлежит решающая роль в распознавании запаха;
 в лаборатории, где проводится сенсорный анализ, не должно быть посторонних
запахов, должна быть хорошая вентиляция;
 для каждого продукта должна тщательно соблюдаться температура, при которой
определяется запах.
Контрольные вопросы и задания
1. Какое значение в жизни человека имеет запах?
2. Строение органа обоняния и механизм восприятия запаха.
3. Почему при определении запаха продукты желательно нагревать?
4. Какие факторы влияют на чувствительность органа обоняния?
5. Какие запаховые аномалии встречаются у людей?
6. Раскройте существо основных теорий восприятия запаха.
7. Раскройте существо классификации запахов Крокера и Гендерсона. Почему она
не нашла применения в товароведной практике?
8. Какая классификация запахов в наибольшей степени подходить для сенсорного
анализа продовольственных товаров?
9. Охарактеризуйте такие понятия как «запах», «аромат», «букет».
10. Какую роль играет запах о оценке качества продовольственных товаров?
11. Какие факторы оказывает влияние на результаты определения запаха?
56
12. Какую роль в жизни человека играет вкус?
13. Чем отличаются между собой понятия «вкус» и «вкусность»?
14. В чем состоит суть процесса формирования «вкусности»?
15. Какой орган выполняет роль воспринимающего отдела вкусового анализатора?
Топография вкусовых сосочков на поверхности языка.
16. Какую роль играет слюна в процессе восприятия вкуса?
17. Какие факторы влияют на результаты определения вкуса?
18. Дайте характеристику таким явлениям, как «соперничество вкусов», «исчезновение вкуса», «маскировка вкуса», «вкусовой контраст», «вкусовая гармония».
19. Дайте характеристику объективных и субъективных расстройств вкуса.
20. Охарактеризуйте основные вкусы.
21. Какую роль играют вкусовые ощущения в оценке качества продовольственных
товаров?
22. Какую роль в жизни человека играют органы чувств?
23. Что собой представляет анализаторная система человека?
24. Как происходит восприятие и анализ раздражения анализатором?
25. Какие свойства присущи анализатору?
26. Дайте характеристику уровней отображения окружающей среды нервной системой человека.
27. Какую роль играет память в сенсорном анализе?
28. Что такое ощущение и что является его количественной характеристикой?
29. Какие существуют пороги ощущений и что они характеризуют?
30. Дайте характеристику свойств органов чувств (чувствительность, адаптация,
усталость, впечатлительность, сенсорная память).
31. Какие факторы влияют на чувствительность органов чувств человека?
57
Лекция 7. Лабораторные методы исследования (физические).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Определение плотности.
Поляриметрический метод.
Рефрактометрический анализ.
Фотоколориметрия.
Хроматография и ее виды.
Спектроскопия и другие современные методы исследования пищевых продуктов.
1. Определение плотности.
Для определения состава и ценности пищевых продуктов проводят количественные и
качественные анализы. Качественный анализ устанавливает, из каких элементов состоит
вещество, а количественный – определяет их количество на содержание. Это необходимо
еще для того точно установить минимальный уровень удовлетворения потребностей организма или же ограничит количество некоторых продуктов при патологических состояниях.
В зависимости от используемых при исследовании показателей различают: химические – гравиметрический (весовой) и титрометрический (объемный), (объемный), газовый
и физические – оптические (спектральный, фотометрический, калориметрический, люминесцентный, рефрактометрический), хромотографические, электрохимические и радиометрические методы количественного анализа.
Методы анализа, основанные на регистрации изменений физических свойств анализируемых веществ происходящих в результате определенных химических реакции, называются физико-химическими они отличаются быстротой чувствительностью приборов.
С помощью физико-химических методов анализа можно определить тысячные, и даже стотысячные доли процента того или иного элемента. К тому же в случае, если исследование нужно проводить в многокомпонентном материале, то можно обойтись без химического выделения того или иного вещества.
Плотность является показателем состояния сырья или продукта (жидкие, твердые).
Часто для идентификации продуктов используют метод определения плотности т.к. он является косвенным показателем содержания в растворе питательных веществ. Плотностью
(объемной массой) называют величину отношения массы тела в состоянии покоя Мк и его
объему V
M
  ; (кг/м3)
V
Относительная плотность d это отношение плотности исследуемого вещества к
плотности стандартного вещества в определенных условиях:

d
o
В качестве стандартного вещества применяют дистиллированную воду при температуре 4° и 760мм.рт.ст.
Этот показатель (относительная плотность) необходим для пересчета объемных единиц две жидкости в весовой и обратно. Относительная плотность в растворах тем выше,
чем больше концентрация в них сухих веществ.
58
В нашей стране принята плотность веществ указывать при нормальной температуре
20°C. Если температура отличается от 20 °C необходимо вносить температурную поправку
(разную для каждого вида жидкости).
Наиболее распространенный метод определения плотности с помощью ареометра.
Ареометр - прибор, в виде стеклянного поплавка с делениями и грузом внизу, предназначенный для измерения плотности жидкостей и твердых тел. Устройство ареометра основано на законе Архимеда. Различают: - ареометры постоянного веса, в которых глубина погружения ареометра обратна плотности жидкости; - ареометры постоянного объема, в которых плотность определяется по массе гирь, снятых или добавленных для погружения
ареометра до метки, указывающей объем вытесненной жидкости.
Имеются термоареометры – измеряющие еще и температуру. Ареометры постоянной
массы для измерения плотности жидкостей называют денсиметрами (имеют шкалу единиц
плотности) ареометр, определяющий процентное содержание растворенных в жидкости
веществ (спиртометры, сахариметры, ареометр для кисло), дающие отсчет в условных единицах (специальный металлический спиртометр и т.д.). Они бывают стеклянными или металлическими. В лабораториях пользуются рабочими приборами. Ареометр должен быть
всегда чисто вымытый и высушен, т.к. от этого зависят его показания.
Наиболее точным и в тоже время трудоемким считается метод определение плотности при помощи пикнометра. Пикнометр (от греч. pyknós - плотный и... метр), стеклянный
сосуд специальной формы и определённой вместимости, применяемый для измерения
плотности веществ в газообразном, жидком и твёрдом состояниях. Измерение плотности
пикнометром основано на взвешивании находящегося в нём вещества (обычно в жидком
состоянии), заполняющего пикнометра до метки на горловине или до верхнего края капилляра, что соответствует номинальной вместимости пикнометра. Измерения объёма значительно упрощаются, если вместо одной метки у. пикнометра имеется шкала. Очень удобен
в работе пикнометр с боковой капиллярной трубкой, у которой пробкой служит тело термометра). Плотность твёрдых тел определяют, погружая их в пикнометр с жидкостью. Для
измерения плотности газов применяют пикнометр специальной формы (шаровидные и др.).
Основные достоинства пикнометрического метода определения плотности: высокая точность измерений (до 10-5 г/см3); возможность использования малых количеств вещества
(0,5-100 см3); малая площадь свободной поверхности жидкости в пикнометре, что практически исключает испарение жидкости и поглощение влаги из воздуха; раздельное проведение операций термостатирования и последующего взвешивания.
Используют этот метод в консервной промышленности для определения доли растворимых сухих веществ в сиропах, соках и т.д.
59
Пикнометры
Пикнометр с капиллярно
й трубкой и термометром
2. Поляриметрический метод – исследования основан на способности некоторых
веществ, изменять направление световых колебаний. При исследовании пищевых продуктов его применяют для количественного определения сахара. У поляризованного луча пропущенного через слой раствора оптически активного вещества меняется направление колебаний, т.е. плоскость поляризации поворачивается и образуется угол поворота плоскости
поляризации. Этот угол зависит от природы вещества, концентрации, длины волны поляризованного света и температуры.
Оптическая активность веществ характеризуется таким показателем как удельное
вращение, т.е. угол на который повернется плоскость поляризационного луча, через раствор в 1 мл которого содержится 1г растворенного вещества при толщине слоя раствора в
1дм.
Поляриметр – прибор, состоящий из поляризатора (устройства для поляризации света
кристаллы обработанного исландского шпата) анализатора (устройства для определения
угла поворота плоскости поляризации после прохождения поляризационных лучей через
исследуемый раствор) и поляризационной трубки (наполняемый исследуемым раствором и
поляризуемой между поляризатором и анализатором).
Наиболее распространенные, в том числе сахариметры, являются полутеневыми поляриметрами. Особенностью оптической системы его является то, что анализатор в нем
поставлен на полутень по отношению к поляризатору и укреплен неподвижно.
3. Рефрактометрический анализ – основан на измерении и преломлении показателей (ПП) твёрдых, жидких и газообразных сред в различных участках спектра оптического
излучения (света). Зная преломление показателей n и его дисперсию (зависимость от длины волны света) D, можно определить и др. величины, зависящие от n и D. Методы рефрактометрии разделяются на: 1) методы прямого измерения углов преломления света при
прохождении им границы раздела двух сред; 2) методы, в которых используется явление
полного внутреннего отражения (ПВО) света; 3) интерференционные методы;
Для измерения методами 1-й группы образцу придают форму призмы и определяют
преломление показателей добиваясь поворотом призмы того, чтобы угол отклонения луча)
60
был минимален. При другом способе измерения n исследуемый образец помещают в специально изготовленную призму с известным преломлении показателей N. Для измерения
преломлении показателей жидкостей призматические образцы выполняются полыми и заливаются исследуемой жидкостью. Точность определения преломления показателей этими
методами - 10-5, а разности преломлении показателей двух веществ ~10-7. Очень часто используются и методы рефрактометрии, основанные на явлении полного внутреннего отражения. Образец с измеряемым преломлении показателей приводится в оптический контакт
с эталонной призмой из материала с высоким и заранее точно измеренным преломлении
показателей N. Свет может направляться как со стороны образца, так и со стороны призмы.
В обоих случаях в определённом (очень узком) интервале углов падения пучка лучей на
границу раздела образца и призмы в поле зрения наблюдательной зрительной трубы появится чёткая граница, разделяющая тёмный и светлый участки поля. Один из участков
(тёмный при освещении со стороны образца, светлый при освещении со стороны призмы)
соответствует лучам, претерпевающим полного внутреннего отражения, а граница этого
участка - предельному, или критическому, углу падения луча. Точность метода полного
внутреннего отражения ~ 10-5.
Рефрактометрия нашла широкое применение для определения состава и структуры
веществ, а также для контроля качества и состава различных продуктов в химической,
фармацевтической, пищевой и многих других отраслях промышленности. Достоинства рефрактометрических методов химического количественного анализа - быстрота измерений,
малый расход вещества и высокая точность.
2.
Фотоколориметрия.
Основной задачей этого метода является определение содержания вещества в растворе. Метод анализа основан на избирательном поглощении света исследуемым веществом.
Для исследований используют стандартные растворы известной концентрации для
сравнения с интенсивностью окраски исследуемого раствора.
Исследуемый и стандартный раствор наливают в кюветы (стеклянные цилиндры) с
различной толщиной, а также используют различные светофильтры для поглощения, проходящего через них света. Существует таблица для выбора светофильтров зеленовато,
желтого - фиолетовый фильтр и т.д.
По коэффициенту поглощения света и определяют природу вещества.
3.
Хроматография - процесс разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюент),
протекающей через неподвижную.
Метод был разработан в 1903 Цветом Михаилом Семеновичем, который показал, что
при пропускании смеси растительных пигментов через слой бесцветного сорбента индивидуальные вещества располагаются в виде отдельных окрашенных зон. Полученный таким
образом послойно окрашенный столбик сорбента Цвет назвал хроматограммой, а метод хроматография.
В зависимости от природы взаимодействия, обусловливающего распределение компонентов между элюентом и неподвижной фазой, различают следующие основные виды
хроматографии - адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную
(молекулярно-ситовую) и осадочную.
61
Различают колоночную и плоскостную хроматографию в колоночной сорбентом заполняют специальные трубки - колонки, а подвижная фаза движется внутри колонки благодаря перепаду давления. Разновидность колоночной хроматографии - капиллярная, когда
тонкий слой сорбента наносится на внутренние стенки капиллярной трубки. Плоскостная
хроматография подразделяется на тонкослойную и бумажную. В тонкослойной хроматографии тонкий слой гранулированного сорбента или пористая плёнка наносится на стеклянную или металлическую пластинки; в случае бумажной хроматографии используют
специальную хроматографическую бумагу. В плоскостной хроматографии перемещение
подвижной фазы происходит благодаря капиллярным силам.
Хроматографический процесс (варианты проведения)
При хроматографировании возможно изменение по заданной программе температуры, состава элюента, скорости его протекания и др. параметров.
В зависимости от способа перемещения разделяемой смеси вдоль слоя сорбента различают следующие варианты хроматографии: фронтальный, проявительный и вытеснительный. При фронтальном варианте в слой сорбента непрерывно вводится разделяемая
смесь, состоящая из газа-носителя и разделяемых компонентов, например 1, 2, 3, 4, которая
сама является подвижной фазой. Через некоторое время после начала процесса наименее
сорбируемый компонент (например, 1) опережает остальные и выходит в виде зоны чистого вещества раньше всех, а за ним в порядке сорбируемости последовательно располагаются зоны смесей компонентов: 1 + 2, 1 + 2 + 3, 1 + 2 + 3 + 4 (рис., a). При проявительном варианте через слой сорбента непрерывно проходит поток элюента и периодически в слой
сорбента вводится разделяемая смесь веществ. Через определённое время происходит деление исходной смеси на чистые вещества, располагающиеся отдельными зонами на сорбенте, между которыми находятся зоны элюента (рис., б). При вытеснительном варианте в
сорбент вводится разделяемая смесь, а затем поток газа-носителя, содержащего вытеснитель (элюент), при движении которого смесь через некоторый период времени разделится
на зоны чистых веществ, между которыми окажутся зоны их смеси (рис., в). Хроматографы используют для анализа и для препаративного (в т. ч. промышленного) разделения смесей веществ. При анализе разделённые в колонке хроматографа вещества вместе с элюентом попадают через различные промежутки времени в установленное на выходе из хроматографической колонки детектирующее устройство, регистрирующее их концентрации во
времени. Полученную в результате этого выходную кривую называют хроматограммой.
Для анализа и разделения веществ, переходящих без разложения в парообразное состояние, наибольшее применение получила газовая хроматография, где в качестве элюента
(газа-носителя) используются гелий, азот, аргон и др. газы. Для газо-адсорбционного вари62
анта хроматография в качестве сорбента (частицы диаметром 0,1-0,5 мм) используют силикагели, алюмогели, молекулярные сита, пористые полимеры и др. сорбенты с удельной
поверхностью 5-500 м2/г. Для газо-жидкостной сорбент готовят нанесением жидкости в
виде плёнки (высококипящие углеводороды, сложные эфиры, силоксаны и др.) толщиной
несколько мкм на твёрдый носитель с удельной поверхностью 0,5-5 м2/г и более. Рабочие
температурные пределы для газо-адсорбционного варианта хроматографа от -70 до 600°С,
для газо-жидкостного от -20 до 400 °С. Газовой хроматограф можно разделить несколько
см3 газа или мг жидких (твёрдых) веществ; время анализа от нескольких сек до нескольких
часов.
В жидкостной колоночной хроматографии в качестве элюента применяют легколетучие растворители (например, углеводороды, эфиры, спирты), а в качестве неподвижной фазы - силикагели (в т. ч. силикагели с химически привитыми к поверхности различными
функциональными группами - эфирными, спиртовыми и др.), алюмогели, пористые стекла;
размер частиц всех этих сорбентов несколько мкм.
Жидкостная хроматография используется для анализа, разделения и очистки синтетических полимеров, лекарственных препаратов, детергентов, белков, гормонов и др. биологически важных соединений. Использование высокочувствительных детекторов позволяет работать с очень малыми количествами веществ (10-11-10-9 г), что исключительно важно в биологических исследованиях. Тонкослойная и бумажная хроматография используются для анализа жиров, углеводов, белков и др. природных веществ и неорганических соединений.
6. Спектроскопия и другие современные методы исследования пищевых продуктов.
Спектральный анализ – основан на изучении спектров излучения различных веществ.
Пробы анализируемого вещества «сжигают» в определенных условиях, вещество испаряется диссоциирует на атомы, которые возбуждаясь дают спектр. Излучаемый при этом
свет, проходя через стеклянную призму спектроскопа, разлагается на свои составные части
(разные света) и экспериментатор наблюдает ряд различных линий (линейный спектр). По
линиям судят о присутствии того или иного элемента в анализируемом продукте.
Чем выше интенсивность линий, тем выше концентрация вещества. С помощью спектрографов можно сфотографировать излучение и по степени почернения линий на фотопластинке определить концентрацию вещества метод высокочувствителен, примеси веществ определяет до 0,0001% - десятичных долей процента. Метод применяется при определение минеральных состава продуктов растительного и животного происхождения.
Люминесценция – свечение атомов, ионов, молекул и более сложных частиц вещества, которое возникает в результате перехода в них электронов при возвращении из возбужденного состояния в нормальное. Для перевода частиц в возбужденное состояние подводят определение количество энергии. Свечение или часть энергии выделяется в виде
квантов люминесценции. Этот метод используется для определения витаминов, белков и
жиров в молоке, для определения свежести мяса и рыбы и различной порчи овощей, плодов для обнаружения в продуктах питания консервантов, лекарственных препаратов, канцерогенных веществ, пестицидов.
Например: здоровый картофель на разрезе имеет желтую флуоресценцию (т.е. собственное свечение). При поражении картофеля фитофтора - становиться интенсивно голу63
бой, при поражении кальциевой гнилью – зеленоватой, при появлении вирусных заболеваний – разного цвета, преимущественно в сосудистой части клубня.
Лимоны и апельсины имеют флуоресценцию с голубоватым оттенком, маринады –
темно-оранжевую с фиолетовым оттенком. При поражении голубой плесенью появляется
темно-синяя флуоресценция в виде пятен в местах поражения.
Таким образом, изменение флуоресценции свежих плодов и овощей позволяет обнаружить на очень ранней стадии начало порчи, что необходимо при хранение, длительной
транспортировке и консервировании. И в молоке и в мясе, жирах и масле можно с помощью этого метода обнаружить порчу или примеси других продуктов т.е. установить чистоту продукта, идентифицировать его, а также вид мяса (говядина, или свинина).
При оценке качества пищевых продуктов большое значение уделяется их консистенции. Существуют реологические методы оценки консистенции – первичной оценки пищевых продуктов.
Реология изучает структурно-механические свойства материалов (деформацию). К
реологическим свойствам относятся вязкость, упругость, эластичность и прочность.
Вязкость – свойство газов, жидкостей и твердых тел сопротивляться действию внешних сил (т.е. перемещению слоев). Для твердых тел (корнеплодов) – сопротивляться развитию деформации.
Упругость – способность тел сопротивляться изменению их объема формы под действием внешних сил или по другому – способность тела восстанавливать свою форму после снятия нагрузки (затяжное тесно – где меньше сахара и жира). Эластичность – способность материала при незначительных усилиях восстанавливаться без разрушений, т.е.
упруго - вязкими и т.д. все перечисленные свойства проявляются при обработке этих материалов или сырья, являются полезными или наоборот мешают, создают дополнительные
трудности.
Например: при уменьшении количества клейковины в муке вы будете наблюдать
проявление этих реологических свойств (упругость, эластичность и т.д.) на знание этих
свойств созданы соответствующие аппараты для производства конфет (образование корпусов конфет), замес теста, штампование макаронных изделий и т.д.
Возможно, появление новых более совершенных методов, которые приобретут массовый характер, т.е. каждый потребитель будет иметь возможность при покупке определить качество продукта при помощи мини прибора (таких как измеритель радиоактивного
фона и т.д.).
Основная цель данной лекции в том, что при производстве или исследовании продуктов питания вы тщательно подбирали самый эффективный метод и способствовали тому,
чтобы потребитель получал качественный ценный продукт питания.
Молекулярные сита, сорбенты, избирательно поглощающие из окружающей среды
вещества, молекулы которых не превышают определённых размеров. Такие сорбенты как
бы отсеивают крупные молекулы от мелких. Различают минеральные (неорганические) и
органические М. с. Неорганические М. с. имеют жёсткую кристаллическую структуру, в
которой находятся полости, соединённые между собой узкими каналами «порами» или
«окнами». Малые размеры «окон» препятствуют диффузии крупных молекул во внутренние полости сорбента. Некоторые алюмосиликаты — природные и синтетические цеолиты
— характерные представители М. с. этого типа.
64
Флуоресценция - люминесценция, характеризуемая небольшим временем свечения
после прекращения возбуждения.
65
Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература
1.Анализатор качества молока «Лактан 1-4». Техническое описание инструкции по
эксплуатации. – Краснообск.: Изд-во НПП «СИБАГРОПРИБОР», 1991. – 24 с.
2.Булатов М.И., Калиткина И.П., Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. – Л.: «Химия», 1986. – 432 с.
3. Ветеринарно – санитарная экспертиза продуктов животноводства: Справочник /
Житенко В.П., Боровков и др. – М.: Агропромиздат, 1999.- 367с.
4.Геккелер К., Экштайн Х. Аналитические и препаративные лабораторные методы /
Пер. с нем. – М.: «Химия», 1994. – 416 с.
5.Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография: 2-х т. (пер с англ) Под ред. В.Г. Березкина – М.: Мир, 1981.
6. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов,
Воронеж.: Из - во ВГТА, 2002.-408с.
7.Крусь Г.Н., Шалыгина А.М., Волокитина З.В. Методы исследования молока и молочных продуктов. - М.: «Колос», 2000. – 367 с.
8.Методические указания по использованию экспресс-метода биологической оценки
пищевых продуктов/ В.С.Баранов, Г.Г. Жарикова, С.В.Огнева, С.А.Федотова. – М.: МИНХ
им.Г.В. Плеханова, 1982. – 29 с.
9.Нечаев А.П. Пищевая химия. – СПб.: ГИОРД, 2001. – 592 с.
10. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник/ Под ред. Ю.А.Мачихина. –
М.: Агропромиздат. – 1990. – 271 с.
11. Сборник стандартов. Молоко. Молочные продукты и консервы.
12. Современные методы исследования качества пищевых продуктов/ И.А.Снегирева,
Ю.Н.Жванко, Т.Г.Родина, А.Н.Рукосуев и др. – М.: Экономика, 1976. – 222 с.
13. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник/
Н.Ю.Алексеева, В.П, Аристова, А.П. Патратий и др.; Под ред. Я.И.Костина. – М.: Агропромиздат, 1996. – 236 с.
14. Стандартизация и контроль качества продукции. Общественное питание:
учеб.пособие для вузов/ Г.Н. Ловачева, А.И. Мглинец, Н.Р.Успенская. – М.: Экономика,
1990. – 239 с.
15. Химический состав пищевых продуктов. Кн 2: Справочные таблицы содержания
аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот
и углеводов/ Под ред. И.М. Скурихина. – 20е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат,
1987. – 360 с.
16. Хроматография в тонких слоях. Под ред. Э. Шталя – М.: Мир, 1965.
17. Юинг. Инструментальные методы химического анализа. / Пер. с англ. – М.: Мир.
1989. – 608 с.
Дополнительная литература
1.Васильев В.П. Аналитическая химия: 2-х книгах. М.: Дрофа, 2002.- 368с.
2.Аналитическая химия. Физические и физико – химические методы анализа - М.:
Химия, 2001. – 496с.
3.Булатов М.И., Калиткина И.П., Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. – Л.: «Химия», 1986. – 432 с.
66
4.Ляликов Ю.Н. Физико-химические методы анализов.: М.: «Химия», 1964 – 294 с.
5.Фритц Дж. и др. Ионная хроматография. Под ред. В.Г. Березкина. – М. : Мир. 1984.
– 221 с.
6. Шаршунова М., Шварц В., Михалец Ч. Тонкослойная хроматография в фармации
и клинической биохимии. В 2-х ч. – М.: «Мир», 1980. – 641 с.
7. Лурье И.С., Скокан Л.Е., Цитович А.П. Технологический и микробиологический
контроль в кондитерском производстве: Справочник. –М.: КолосС, 2003.- 416с.
67