Контрольні питання

1. Чим обумовлена кислотність борошна? Одиниці її вимірювання.

2. Значення кислотності під час оцінки якості борошна.

3. Методи визначення загальної кислотності борошна, їх переваги та недоліки.

4. Визначення загальної кислотності борошна за водно – борошняною суспензією.

5. Визначення загальної кислотності борошна за водною витяжкою.

6. Охарактеризуйте показник загальної кислотності молока.

7. Чим обумовлена кислотність патоки? Одиниці її вимірювання.

8. Охарактеризуйте показник загальної кислотності пресованих дріжджів.

9. Поняття активної кислотності. Значення цього показника. Методи визначення.

10. Сутність колориметричного методу визначення рН.

11. Сутність електрометричного методу визначення активної кислотності.

12. Поняття «лужність». Одиниці вимірювання.

13. Чим обумовлена лужність печива? Методи її визначення.

14. Хімічні розпушувачі та механізм їх дії у процесі випікання борошняних кондитерських виробів.

Лабораторна робота № 5

Тема: Методи визначення масової частки мінеральних речовин у харчових продуктах

Мета: ознайомитися з метод добавок, карбонатним, сульфатним методами визначення масової частки мінеральних речовин у харчових продуктах. Навчитися визначати вміст «чистої» золи та показник білості у зразках борошна, дати оцінку їх якості за результатами аналізу.

Порядок виконання роботи

До складу мінеральних речовин сировини та продуктів харчових виробництв входять солі кальцію, калію, натрію, магнію, заліза, алюмінію, сірчаної, соляної, фосфорної і деяких органічних кислот, а також сліди рідкісних та важких металів.

Мінеральні речовини мають великий вплив на живий організм. Натрій і калій є регуляторами осмотичного тиску, фосфати забезпечують буферні властивості цитоплазми клітини, фосфор є основним енергетичним компонентом біосинтезу мікроорганізмів. Ряд макро- та мікроелементів (Ca, Fe, Zn, Cu, Co) входять до складу ферментів та вітамінів або є активаторами їх дії (Mg, Mn, Zn, K, Na та інш.). Деякі з них беруть активну участь в окисно-відновних процесах під час витримування та дозрівання пива, вина і т.д.

Показником загальної кількості мінеральних речовин в харчових продуктах є зола. Золою називають залишок, який залишився після повного спалювання органічних речовин досліджуваних продуктів. Значна кількість зольних макро- та мікроелементів надходять до виробництва з водою та розчинами поживних речовин.

При спалюванні органічних речовин одержують так звану «сиру» золу, яка складається з різних солей мінеральних кислот і окислів ряду металів – в основному карбонатів, що утворюються внаслідок спалювання солей органічних кислот. Тому «сиру» золу ще називають «карбонатною». До її складу, крім карбонатів, входять і випадкові нерозчинні домішки у вигляді піску та глини. Зола, з якої видалено нерозчинні випадкові домішки і вуглекислий газ, називають «чистою». В «чистій» золі міститься 60 – 70% карбонатів.

РОБОТА 1. ВИВЧЕННЯ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ МІНЕРАЛЬНИХ РЕЧОВИН У ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ

Існують хімічні та електрометричні методи визначення золи у харчових продуктах.

До хімічних належать карбонатний, сульфатний та метод добавок.

Карбонатний метод полягає у повному сухому оголенні 1-2 г продукту без додавання будь-яких речовин і кількісному визначенні вмісту золи. Сухе оголення – тривалий та складний процес (5 год). Органічна частина речовини спалюється при температурі, що викликає плавлення карбонатів та хлоридів лугів. Плавлена маса обволікає поверхню продукту, перешкоджає доступу кисню і спалювання проходить складно і неповно. Тому краще використовувати методи спалювання у присутності реактивів, що діють як окисники і переводять всі неорганічні елементи у відповідні солі або змінюють фізичні властивості продукту так, що процес озолення прискорюється.

Сульфатний метод визначення золи, запропонований К. Шейблером і видозмінений Г.Райхе, полягає в тому, що речовину спалюють у присутності сірчаної кислоти при температурі 550 та 650^оС. Сірчана кислота спочатку обвуглює продукт, а потім окиснює вуглець, що утворився до СО_, перетворюючись при цьому на сірчисту кислоту:

C+H₂SO₄→CO+SO₂+H₂O.

Всі карбонати та хлориди перетворюються у сульфати, що не плавляться (температура плавлення CaSO₄ – 1450^оС). Тому спалювання проходить швидко і легко.

Молекулярна маса сульфатів більша, ніж карбонатів і хлоридів. Експериментально встановлено, що карбонатна зола становить 90% сульфатної. Тому для перерахунку сульфатної золи в карбонатну кількість сульфатної золи слід помножити на коефіцієнт 0,9.

Метод добавок полягає в озоленні досліджуваних продуктів з додаванням інертних неплавких домішок. Дія домішок механічна – їх часточки змішуються із золою, перешкоджають обволіканню обвугленої маси, завдяки чому прискорюється процес спалювання (40 – 45 хв). Окрім, прискорення озолення, деякі добавки утворюють сполуки з фосфором, який утворюється при високих температурах спалювання, і таким тином зменшують його втрати при озоленні продукту. Особливо це відноситься до продуктів з високим вмістом фосфору – дріжджів та борошна. Як добавки рекомендують застосовувати MgO, BaCO₂, CaCO₃. Для обчислення масової частки карбонатної золи віднімають масу добавок.

Прилади, обладнання, матеріали: муфельна піч МП-2У, тиглі фарфорові № 2-5 з кришками, розчин ацетату магнію (наважку 1,61 г Mg(C₂H₃O₂)×4H₂O розчиняють у 96% -му етиловому спирті та кількісно переносять у мірну колбу на 100 мл, додають 2-3 кристали металічного йоду, доводять спиртом до мітки і перемішують. Якщо розчин знебарвився додають ще кристал йоду.)

В прокалений до постійної маси та зважений тигель беруть близько 1 г граму продукту. Сюди ж додають із піпетки додають 3 мл ацетату магнію. Суміш залишають у спокою на 3 хв, щоб розчин просочив наважку. Потім тигель поміщають на відкидні двері муфельної печі, яка нагріта до темно-червоного забарвлення (750 – 800^оС). Після запалювання та вигорання спирту тигель закривають кришкою і переносять в муфельну піч. Озолення проводять близько 40 хв в двох паралельних пробах до одержання білої та пухкої маси без чорних вкраплень. Після охолодження, зважування, повторного прокалювання на протязі 0,5 год, охолодженні та зважуванні проби розраховують вміст золи А (у %) у абсолютно сухому борошні за формулою:

A= ( 5.1 )

де m – маса золи в тиглі після озолення наважки продукту зі спиртовим розчином ацетату магнію, г;

m₁ – маса прокаленого залишку 3 мл розчину ацетату магнію, г;

m₂ – наважка продукту, г;

W – вологість досліджуваного продукту, %.

Розходження в результатах зважування двох паралельних проб продукту допускається не більше 0,05%.

Одержані результати заносять до таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 – Визначення масової частки мінеральних речовин

Зразок продукту	Номер тигля	Маса тигля, г			Маса наважки, г	Масова частка мінеральних речовин в продукті, %
		порожнього, прокаленого	з наважкою до спалювання	з наважкою після спалювання
						досліджуваний зразок	норма за стандартом

Кондуктометричний метод визначення золи ґрунтується на вимірюванні питомої електричної провідності досліджуваних водних розчинів.

Чиста вода майже не проводить електричного струму. Найменші домішки солей, кислот і лугів, що дисоціюють у воді на іони, посилюють електропровідність води. Тому електропровідність водних розчинів пропорційна концентрації наявних у ній іонів, яка залежить від концентрації електролітів, ступеня дисоціації і рухливості іонів. Для вимірювання кондуктометричної золи використовують кондуктометри, шкала яких проградуйована в сименсах, або за вмістом золи типу КЛЗ-1, або КД-30, КЕЛ-1М.

РОБОТА 2. ВИВЧЕННЯ МЕТОДУ ВИЗНАЧЕННЯ БІЛОСТІ БОРОШНА

Сутність методу полягає у вимірюванні відбивної здатності ущільненої згладженої поверхні борошна за допомогою фотоелектричного приладу Р3-БПЛ (ГОСТ 26381-84).

Прилади, обладнання, матеріали: фотоелектричний прилад Р3-БПЛ, зразки борошна.

Для проведення аналізу з різних місць середньої проби борошна відбирають дві наважки масою (50±5) г і крізь спеціальне сито заповнюють ними дві кювети. Паличкою, яка входи до комплекту приладу, борошно в кюветі трохи ущільнюють, розрівнюють по всій поверхні, надлишок борошна вилучають з кювети.

Після настроювання приладу відповідно до інструкції на підставку ставлять заповнену борошном кювету. Фотоелектричну голівку повільно опускають на борошно і за цифровим індикатором знімають показання з точністю до 0,1 одиниці умовної шкали приладу. Потім очищують оптичну голівку від залишків борошна, ставлять на підставку іншу кювету з борошно і знову проводять вимірювання. Розбіжність між двома вимірюваннями не повинна перевищувати 1 одиниці умовної шкали приладу.

За показник білості борошна приймають середнє арифметичне показників приладу поправками на крупність борошна (-2 од.) і вміст домішок твердої і білозерної пшениці (-1 од.). при використанні приладів Р3-БПЛ-Ц з удосконаленою оптичною схемою результати вимірювань зменшують на 29 одиниць умовної шкали приладу. Після внесення всіх поправок здійснюють округлювання.

Відхилення при контрольному вимірюванні білості борошна між середніми значеннями постачальника і отримувача не повинні перевищувати ±4 од. умовної шкали приладу Р3-БПЛ. Одержані результати порівнюють зі стандартом.

Згідно з «Тимчасовими нормами білості» (Вказівки Держстандарту СРСР від 19.11.90 р. №721/1245) показник білості в одиницях умовної шкали приладу Р3-БПЛ становить для борошна: вищого сорту – 54 та більше; першого сорту – 36 – 53; другого сорту – 12 – 35.