Определение сахарина в твердых пищевых продуктах и напитках 22

Лабораторная работа 8

Определение аскорбиновой кислоты во фруктовых соках с применением

реактива Фолина 24

Лабораторная работа 9

Определение кофеина в чае 25

Лабораторная работа 10

Определение белков в молоке по ксантопротеиновой реакции 27

Лабораторная работа 11

Определение фенола в колбасных изделиях 28

Лабораторная работа 12

Определение содержания β -каротина в овощной продукции 29

Лабораторная работа 13

Определение сухих веществ в варочной жидкости 31

Лабораторная работа 14

Определение сульфатов в питьевой воде 33

Лабораторная работа 15

Определение сухих веществ в мармеладе 35

Лабораторная работа 16

Определение сахарозы в сладких творожных продуктах 36

Лабораторная работа 17

Определения жира в продуктах кондитерского производства 37

Лабораторная работа 18

Определение содержания лактозы в молоке 38

Введение

В технологии изготовления пищевых продуктов качество и состав сырья, эффективность производственных процессов, экологическая безопасность, соответствие выпускаемой продукции установленным нормам, соблюдение санитарно-гигиенических требований имеют большое значение. Решение всех перечисленных вопросов требует знания методов исследования пищевого сырья и готовых продуктов. Эта наука предусматривает как разработку новых принципов и методов анализа пищевых систем, так и установление строения отдельных веществ, их функций и взаимосвязи с другими компонентами.

Исследование любого пищевого продукта – сложная аналитическая задача. Из-за особенностей состава и многокомпонентности продуктов необходимо приспосабливать стандартные методы к особенностям состава и физико-химической структуры продукта, т.е. в каждом конкретном случае требуется проведение в той или иной мере аналитической исследовательской работы.

Анализ – главное средство контроля качества продуктов питания и управления технологическими процессами пищевых производств. Трудно переоценить значение химического анализа в производстве пищевых продуктов. Поэтому важно своевременно приобщить будущих специалистов к основам анализа, привить навыки исследовательской деятельности.

Физико-химический контроль пищевого производства – наука о химических и физико-химических методах исследования, позволяющих управлять технологическими процессами с целью получения высококачественных продуктов питания.

Сегодня можно выделить следующие методы, нашедшие широкое применение в пищевой промышленности, – газовая хроматография, жидкостная хроматография, атомно-абсорбционная спектрометрия, фотометрия, люминесценция, инфракрасная спектроскопия, электрохимия, классические методы анализа (титрование, гравиметрия), реологические методы исследования.

Измерительные методы анализа отличаются большими диапазонами обнаружения, селективностью и экспрессностью; они незаменимы при определении ультрамалых количеств вещества и позволяют проводить исследования на молекулярном уровне.

Физико-химический контроль пищевого производства осуществляется с помощью методик, качество и область применения которых регулируется государственными стандартами – ГОСТ. Государственные стандарты разрабатываются институтами по стандартизации и метрологии и являются нормативными документами для характеристики качества различных объектов (сырья, поступающего в переработку, готовой продукции, объектов окружающей среды).

На основании данного методического указания основная цель проведения лабораторных занятий будет состоять в том, чтобы способствовать усвоению будущими товароведами-экспертами наиболее значимых и успешно применяемых в товароведении методов исследования качества продукции.

Теоретические вопросы оценки качества сырья и готовой продукции

Свойство продукции – это объективная особенность продукции, которая может появляться при ее создании, эксплуатации или потреблении. Свойства продукции можно условно разделить на простые и сложные. К числу простых свойств можно отнести вкус, внешний вид, цвет, а к сложным – перевариваемость, усвояемость и другие.

Качество продукции можно определить как общую совокупность технических, технологических и эксплуатационных характеристик продукции, посредством которых последняя будет отвечать требованиям потребителя.

Для оценки качества продукции используют показатели качества – это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество, рассматриваемая применительно к определенным условиям создания или потребления. Данный показатель количественно характеризует пригодность продукции удовлетворять определенные потребности. Показатель качества может выражаться в различных единицах (килокалориях, процентах, баллах и т.п.), но может быть и безразмерным. Для оценки качества продукции может применяться система показателей (единичный, комплексный, определяющий, интегральный).

Единичный показатель – это показатель качества продукции, характеризующий одно из ее свойств (например, вкус, цвет, аромат, влажность, упругость, консистенция, и т.п.).

Комплексный показатель – показатель, характеризующий несколько свойств продукции или одно сложное свойство, состоящее из нескольких простых.

К комплексным показателям относятся:

- пищевая ценность – содержание в продукции широкого перечня пищевых веществ (белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и др.), энергетическая ценность и органолептические достоинства продукции;

- биологическая ценность – качество белков, содержащихся в продукции, их сбалансированность по аминокислотному составу, перевариваемость и усвояемость, которые зависят не только от аминокислотного состава, но и от его структурных особенностей;

- энергетическая ценность – термин, характеризующий ту долю энергии, которая может высвободиться из пищевых веществ в процессе биологического окисления и использоваться для обеспечения физиологических функций организма.

С продуктами питания в организм человека также поступает значительная часть веществ, опасных для его здоровья, особенно этот фактор важен для детского и профилактического питания. В связи с этим остро стоят проблемы, связанные с повышением ответственности за эффективность и объективность контроля качества сырья и пищевых продуктов, призванного гарантировать их безопасность для здоровья человека. Безопасность пищевых продуктов и сырья оценивают по количественному или качественному содержанию в них микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, веществ химической и биологической природы. Опасность для здоровья человека представляет присутствие в пищевых продуктах патогенных микроорганизмов, искусственных и естественных радионуклидов, солей тяжелых металлов, нитритов, нитратов, нитрозосоединений, пестицидов, а также пищевых добавок – консервантов, красителей и ряда других.

Практическая задача физико-химических методов анализа состоит в идентификации веществ и определении количественного содержания составных компонентов исследуемого вещества. Физико-химические методы анализа включают качественный и количественный анализ, который может быть выполнен различными методами.

Наибольшее значение имеют методы определения, классифицируемые по характеру определяемого свойства или по способу регистрации аналитического сигнала.

1 Химические методы анализа основаны на применении химических реакций, которые сопровождаются внешними эффектами (образование осадка, выделение газа, появление, исчезновение или изменение окраски).

2 Физические методы основаны на определенной взаимосвязи между физическими свойствами вещества и его химическим составом.

3 Физико-химические методы основаны на физических явлениях, сопровождающих химические реакции; они наиболее распространены вследствие высокой точности, селективности и чувствительности.

Большая часть работ по анализу качества продукции связана с измерениями, выполняемыми с помощью тех или иных средств измерений, особым образом выбираемых и находящихся на специальном обслуживании, что обеспечивает единство и точность результатов контроля. К средствам измерений относятся: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы и измерительные принадлежности.

Меры предназначены для воспроизведения физической величины (массы, объема и пр.) заданного размера. Мерами являются гири, наборы гирь, шаблоны, песочные часы, мерная химическая посуда, стандартные растворы, образцовые вещества и пр.

Измерительные преобразователи служат для выработки сигнала в форме, удобной для его передачи, хранения и обработки; измерительные преобразователи обычно являются составной частью более или менее сложных измерительных комплексов.

Измерительные приборы предназначены для выработки сигнала в форме, удобной для непосредственного восприятия. Приборы могут быть шкальными, цифровыми и регистрирующими. К измерительным приборам относятся термометры, манометры, секундомеры, рефрактометры, фотоколориметры, ионометры, амперметры, вольтметры и др.

Измерительные принадлежности используются при измерениях и влияют на их результаты. К ним могут быть отнесены сушильные шкафы, термостаты и другие устройства. Выбор средств измерений осуществляют исходя из их метрологических характеристик, т.е. таких технических параметров, от которых зависит точность измерения.

При физико-химическом анализе пищевых продуктов в лабораториях пользуются посудой из специального химико-лабораторного стекла, кварцевого стекла или фарфора.

Химическая посуда по своему назначению делится на следующие виды:

- посуда общего назначения, без которой нельзя провести большинство работ (пробирки, воронки, химические стаканы, конические колбы, плоскодонные колбы, кристаллизаторы, чашки Петри, бюксы и др.);

- посуда специального назначения, необходимая для одной определенной цели (пикнометры, ареометры, дефлегматоры, холодильники, круглодонные колбы, колбы Кьельдаля и др.);

- мерная посуда для измерения объема жидкостей – точная (пипетки, бюретки, мерные колбы) и неточная (мерные цилиндры, мензурки, мерные стаканы, градуированные пробирки).

Посуда общего назначения

Посуда общего назначения представлена на рисунках 1 и 2.

Пробирка Штатив с пробирками

Стакан Воронки

Коническая колба Плоскодонная колба

Рисунок 1 – Химическая посуда общего назначения

Чашка Петри Бюкс

Рисунок 2 – Химическая посуда общего назначения

Пробирки – узкие цилиндрической формы сосуды с закругленным дном, применяются для аналитических и микрохимических работ. Градуированные пробирки предназначены для измерения объема жидкостей.

Воронки – служат для переливания жидкостей, фильтрования, в титриметрическом анализе – изготовления растров и заполнение бюреток. В зависимости от назначения применяются воронки различного диаметра – от 35 до 300 мм.

Химические стаканы – тонкостенные цилиндры различной вместимости (от 50 до 1000 см³). Стаканы, как и другую химическую посуду, изготавливают из термо- и химически стойкого стекла. Стаканы из термостойкого стекла маркируют специальным знаком – матовым прямоугольником или кругом. Такую посуду можно применять для нагревания.

Конические колбы широко применяются при титровании. Они бывают различной вместимости (50-1000 см³), узкогорлые и широкогорлые. Конические колбы, снабженные пришлифованными пробками, применяются для установления йодного числа и при йодометрических определениях.

Плоскодонные колбы – вместимостью 50-2000 см³ – изготавливают со шлифами и без них из обычного или специального сортов стекла.

Чашка Петри предназначена для проведения любых микробиологических исследований, изготовлена из прозрачного полистирола, одноразовая стерильная, вентилируемая, обеспечивает асептические условия проведения бактериологических и микологических анализов. Чашка Петри применима не только в медицинской практике, но и в биологии, микробиологии, ветеринарии для определения и изучения различных видов микроорганизмов.

Бюксы используются для лабораторных исследований и хранения проб как емкость при определении влажности материалов в сушильных шкафах и др. лабораторном оборудовании.

Мерная посуда

Мерная посуда для измерения объема жидкостей представлена на рисунках 3 и 4.

Мерный цилиндр Мензурки Мерный стакан

Рисунок 3 – Неточная мерная посуда

Мерные цилиндры – стеклянные толстостенные сосуды с нанесенными на внешней стенке делениями, указывающими вместимость (5-2000 см³).

Мензурки – сосуды конической формы, на стенке которых так же, как на мерных цилиндрах, нанесена шкала. Вместимость мензурки 50-1000 см³.

Для точных измерений и приготовления стандартных растворов служит точная мерная посуда (рис. 3).

Колба мерная Мерные пипетки Бюретка

Рисунок 4 – Точная мерная посуда

Мерные колбы – плоскодонные сосуды вместимостью 25-2000 см³ с узким длинным горлом и нанесенной на нем кольцевой меткой. Метка соответствует вместимости колбы, указанной на штампе. Мерные колбы применяются для приготовления стандартных растворов и разбавления растворов с точной концентрацией до определенного объема.

Наполняют мерную колбу сначала через воронку, последние 1-2 см³доливают осторожно капельной пипеткой, пока нижний мениск жидкости коснется кольцевой метки. Нижний мениск жидкости должен располагаться строго на метке, глаза работающего при этом должны находиться на уровне метки мерной колбы.

Пипетки применяют для точного измерения определенного объема раствора и перенесения его из одного сосуда в другой. Мерные пипетки различают двух типов – пипетки Мора и градуированные пипетки. Для наполнения пипетки нижний конец ее погружают в раствор и втягивают его с помощью резиновой груши или специальных насадок. При отборе жидкости пипетка всегда должна находиться в строго вертикальном положении. Раствор набирают так, чтобы его уровень был на 2-3 см выше кольцевой метки. Затем вынимают грушу из отверстия пипетки, быстрым движением закрывают отверстие указательным пальцем правой руки, придерживая в то же время пипетку большим и средним пальцем. Извлекая пипетку из раствора, слегка ослабляют нажим, в результате ненужная часть раствора медленно вытекает из пипетки до уровня метки. Аккуратно перенося содержимое пипетки в колбу, отнимают палец и дают раствору из пипетки стечь по стенке колбы. После того как раствор вытечет из пипетки, колбу слегка наклоняют, открывая ее дно, и трижды касаются открытого дна «носиком» пипетки.

Бюретки предназначены для измерения объема титранта. Бюретки представляют собой градуированные стеклянные трубки вместимостью
10-100 см³ с краном, зажимом или другим затвором. При работе бюретки закрепляют на лабораторных штативах в «лапках». Наполняют бюретку с помощью воронки, затем воронку удаляют из бюретки, так как во время титрования из воронки может стекать раствор и измерение объема будет неточным. При отсчете по бюретке глаза работающего должны находиться точно на уровне мениска. Уровень прозрачных растворов устанавливают по нижнему мениску, сильноокрашенных или непрозрачных – по верхнему.

Химические методы анализа

Химический анализ служит средством решения многих важных проблем: контроля качества продуктов и сырья, мониторинга состояния окружающей среды, выяснения состава почв, удобрений, кормов и сельскохозяйственной продукции.

Химические методы обнаружения и определения основаны на химических реакциях четырех типов: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразования и осаждения. Наибольшее значение среди химических методов анализа имеют гравиметрический и титриметрический методы, они называются классическими.

Гравиметрический (весовой) метод заключается в выделении определяемого вещества в чистом виде (с помощью реакции осаждения) и его взвешивании. Гравиметрический – точный и абсолютный метод, его недостаток – длительность определения, особенно при серийных анализах большого количества проб.

Титриметрический (объемный) метод состоит в том, что раствор с известной концентрацией (титрант) добавляют небольшими порциями к анализируемому раствору. Этот процесс называется титрованием. Титриметрия по точности уступает гравиметрическому методу, однако отличается высокой экспрессностью.

123	Поделиться: