Лабораторные занятия

Обязательные требования к лабораторным занятиям: все лабораторные занятия (16 аудиторных часов) должны быть проведены непосредственно в специализированной лаборатории на 10 – 15 рабочих мест. Перед началом работы студенты должны ознакомиться с правилами по технике безопасности. При проведении лабораторных занятий студенты должны обладать навыками работы со стандартным лабораторным оборудованием (весы, стеклянная посуда, нагреватели и т.д.), определять качество продуктов различными физико-химическими методами анализа.

Перечень лабораторных занятий:

Лабораторная работа №1. Анализ прессованных дрожжей

Процесс производства прессованных дрожжей сводится к размножению дрожжевых клеток в строго определенных условиях в разведенном паточном сусле, отделению дрожжевых клеток с помощью сепараторов от бражки, промыванию водой, прессованию и формовке в бруски различной массы. Таким образом, прессованные дрожжи представляют собой скопление клеток дрожжей (вида Saccharomyces cerevisiae), обладающих способностью вызывать спиртовое брожение. В 1г прессованных дрожжей содержится около 15 млрд. дрожжевых клеток. В состав прессованных дрожжей входит в среднем 75% воды и 25% сухих веществ. Около 45% сухого вещества пердставлено азотистыми веществами, примерно 8,5% составляют минеральные вещества, 2% - сырой жир. Остальное количество сухого вещества – углеводы (гликоген, клетчатка, гемицеллюлоза). В состав минеральных веществ дрожжей входят фосфор, калий, кальций, магний, железо, натрий, сера и др. В состав дрожжевой клетки входят многие витамины и прежде всего водорастворимые; В₁, В₂, В₆, РР, пантотеновая кислота, биотин, фолиевая кислота, провитамин D (при облучении ультрафиолетовыми лучами образует витамин D₂). Многие из ферментов дрожжевой клетки (инвертаза, мальтаза, карбоксилаза, гликогеназа, фосфатаза и др.) входят в состав зимазного комплекса, вызывающего спиртовое брожение.

Органолептическая оценка качества дрожжей.

Ц в е т у нормальных дрожжей должен быть сероватый, с желтоватым оттенком. На поверхности бруска не должно быть темных пятен. На цвет влияет содержание красящих веществ в сусле, на котором выращивались дрожжи. Темный оттенок дрожжам придаюи металлические примеси в сусле – соли железа, меди.

В к у с и з а п а х - свойственные прессованным дрожжам. Не допускается запах плесени и другие посторонние запахи.

К н с и с т е н ц и я плотная. Дрожжи должны легко ломаться и не мазаться. О качестве дрожжей и их свежести можно судить по пробе на удар.

Опыт №1. Проба на удар.

Из прессованных дрожжей формуется шарик величиной с грецкий орех, который закладывается в полотенце и с силой ударяется о поверхность стола. У хороших дрожжей консистенция не изменяется. Плохие же дрожжи после удара размягчаются или даже разжижаются в виду того, что клеточные стенки разрушаются и внутриклеточная влага выступает наружу.

Физико-химические показатели качества дрожжей.

Методами физико-химического анализа определяют влажность, кислотность, быстроту подъема теста, стойкость дрожжей при температуре 35 ⁰С.

Повышение кислотности свидетельствует о зараженности дрожжей кислотообразующими бактериями. Кислотность выражают в миллиграммах уксусной кислоты на 100 г дрожжей. Согласно ГОСТ 171-69 кислотность дрожжей в день выработки заводом не должна превышать 120, а после 12 суток хранения – 360 мг уксусной кислоты на 100 г дрожжей.

Чем быстрее дрожжи поднимают тесто, тем качество их считается выше. На быстроту подъема теста дрожжами влияют многие факторы: свойства данной расы дрожжей, чистота их, полноценность питательной среды, на которой они выращивались, условия выращивания (Т, рН, концентрация затора, степень аэрации и т.д.), химический состав дрожжей.

Опыт №2. Кислотность дрожжей.

10 г дрожжей, отвешенных на технических весах в фарфоровой чашке, растирают с 50 мл дистиллированной воды и титруют 0,1Н раствором NaOH в присутствии 3-5 капель 1%-ого раствора фенолфталеина. Титрование ведется до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение нескольких секунд.

Опыт №3. Быстрота подъема дрожжей.

6,25г дрожжей размешивают с водой в ступке стеклянной палочкой. Полученную суспензию количественно переносят в мерную (на 100 мл) колбу и водой доводят до метки. После энергичного взбалтывания из колбы пипеткой берут 5 мл дрожжевой суспензии в фарфоровую ступку, добавляют 7 г муки, замешивают тесто в течение 1 мин, тесто переносят на ладонь и придают ему форму шарика. Шарик опускают в стакан (200 – 250 мл), наполненный водой (32 ⁰С), который затем помещают в термостат (32 ⁰С). Быстротой подъема теста считают количество минут, прошедших с момента опускания шарика теста в воду до момента его всплывания. Всплывание происходит тем скорее, чем быстрее увеличивается объем.

Лабораторная работа №2. Анализ молока

Кроме основных компонентов, содержащихся в молоке - вода, белки, молочный жир, лактоза, зольные элементы, в молоке содержится ряд других веществ, биологическая роль которых велика. В молоке содержатся витамины А, С, D, E, K, витамины группы В (В₁, В₂, В₆, В₁₂, РР, биотин и др.). Содержание витаминов А, D, E значительно повышается в молоке летнего удоя. В составе молока обнаружено большое число ферментов: каталазы, амлиазы, лактазы, фофатазы и др. В числе иммуных тел в свежем молоке присутствуют антитоксины, агглютинины, опсонины и др. вещества, обладающие бактерицидным свойством. Полноценность белков обусловливается наличием всех незаменимых аминокислот, необходимых для образования белков организма человека. Жир молока представлен триглицеридами различных жирных кислот. Высокая биологическая ценность молочного жира связана с относительно большим содержанием в нем жирорастворимых витаминов, фосфатидов, стеринов, полиненасыщенных жирных кислот. Сахар в молоке представлен лактозой, или молочных сахаром. Молочный сахар, в отличие от других сахаров, сбраживается лишь теми дрожжами, которые содержат лактозу, и поэтому полнее ее усваивают. Лактоза является хорошей средой для развития молочнокислых бактерий, которые продуктами своей жизнедеятельности как бы дезинфицируют пищеварительный тракт организма. Образующаяся в результате расщепления лактозы галактоза входит в состав веществ нервной и мозговой ткани. Минеральные вещества молока в основном состоят из фосфорно-кислых и хлористых солей кальция, магния, калия и натрия.

Органолептическая оценка качества молока.

При определении внешнего вида обращают внимание на однородность консистенции и отсутствие осадка. Однородность консистенции устанавливают при перемешивании молока, а наличие осадка – осмотром дна тары. При определении цвета, вкуса и запаха молоко наливают в стакан и рассматривают при рассеянном свете, обращая при этом внимание на отсутствие посторонних оттенков.

Физико-химические показатели качества молока.

Методами физико-химического анализа определяют плотность, содержание жира, влажность или сухой остаток, содержание белка, лактозы, степень чистоты и др.

Плотность характеризует состав молока, соотношение составных частей его. Определение плотности проводят при температуре молока 20±5 ⁰С с помощью лактоденсиметра (ареометра для молока).

Жир определяют кислотным методом с помощью жиромеров. Метод основан на выделении из молока жира под действием концентрированнной серной кислоты и изоамилового спирта в виде сплошного слоя, объем которого измеряют в градуировочной части жиромера.

Кислотность молока обусловлена продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, содержащихся в молоке (бактерии, вызывающие молочнокислое и маслянокислое брожение, бактерии, расщепляющие казеин, различные плесневые грибы и дрожжи. При хранении молока титруемая кислотность молока повышается. Кислотность молока характеризует его свежесть и чистоту. Кислотность молока выражается в градусах Тернера (⁰Т), означающих количество миллилитров децинормальной щелочи, расходуемых на нейтрализацию кислореагирующих веществ, содержащихся в 100 мл молока.

Содержание белков веществ в молоке и молочных продуктах является одним из основных факторов, обусловливающих их пищевую ценность.

Опыт №1. Определение кислотности молока.

В коническую колбу (150 – 200 мл) отмеривают пипеткой 10 мл молока, прибавляют 20 мл свежепрокипяченной охлажденной дистиллированной воды и 3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и тируют 0,1Н раствором едкого натра (кали) до появления не исчезающего в течение 1 мин розового окрашивания.

В соответствии с требованиями ТОСТ 13277-67 кислотность коровьего пастеризованного молока не должна превышать 21 ⁰Т; свежевыдоенное молоко имеет обычно кислотность в пределах 16 - 18 ⁰Т. Молоко с кислотностью свыше 22 ⁰Т может при длительном кипячении свертываться мелкими хлопьями, при кислотности свыше 30 ⁰Т молоко при нагревании сразу свертывается хлопьями.

Опыт №2. Определение содержания белков в молоке.

Отмеривают пипеткой 5 мл молока в пробирку, добавляют 5 – 6 капель 4%-ого раствора хлористого кальция. Пробирку закрывают пробкой и помещают в баню с кипящей водой на 10 мин. Затем содержимое пробирки фильтруют через складчатый фильтр. В прозрачном фильтрате, а также в исходном молоке определяют на рефрактометре показатель преломления при 20 ⁰С. Содержание белка в молоке рассчитывают по формуле

a – содержание белка, %;

n²⁰_Dm – показатель преломления молока при 20 ⁰С;

n²⁰_Dc – показатель преломления фильтрата при 20 ⁰С;

0,002045 – коэффициент, позволяющий выразить полученную разность показателей преломления, % от общего белка.

Опыт №3. Определение содержания лактозы в молоке.

О содержании лактозы судят по показателю преломления жидкой фракции молока, полученной после осаждения белков раствором хлористого кальция при кипячении (см. опыт №2). Определив показатель преломления жидкой фракции молока, освобожденной от белков n²⁰_Dc , на рефрактометре при 20 ⁰С, находят по таблице1 содержание лактозы в молоке в процентах.

Содержаниелактозы в молоке довольно устойчиво; при разбавлении молока водой количество ее резко уменьшается.

Таблица 1

Лабораторная работа №3. Анализ хлеба

Органолептическая оценка качества хлеба.

К органолептическим показателям относят форму хлеба; окраску, состояние его корок, вкус, запах, толщину корок, состояние мякиша по промесу, пористости, эластичности, свежести, наличие или отсутствие хруста от минеральных примесей.

При характеристике внешнего вида отмечают симметричность и правильность его формы и характер корок хлеба (цвет, толщина корок, отсутствие или наличие отслоения корок от мякиша). Цвет корок: бледная, золотисто-желтая, светло-коричневая, коричневая, темно-коричневая. Поверхность корок: гладкая, неровная с трещинами или подрывами. Трещинами считаются разрывы, проходящие через верхнюю корку в одном или нескольких направлениях. Подрывами считаются разрывы между боковой и верхней коркой (у подового) или боковой и нижней коркой (у формового) хлеба.

Характер мякиша определяется его цветом, структурой пористости и эластичностью. Цвет мякиша может быть белый, серый или темный с различными оттенками. Пористость мякиша хлеба характеризуют по крупности – мелкая, средняя, крупная; по равномерности – равномерная, неравномерная; по толщине стенок пор – тонкостенная, средняя, толстостенная. Эластичность мякиша определяют легким надавливанием на него пальцами. Если мякиш оказывает сильное сопротивление нажатию пальцем и мало при этом деформируется, то его характеризуют как плотный или уплотненный. Мякиш, который легко вдавливается и быстро восстанавливается, не оставляя следа, характеризуется как очень эластичный. Мякиш, легко поддающийся нажатию пальцем, но не восстанавливающий своей первоначальной структуры, считается неэластичным или недостаточно эластичным.

Вкус и хруст определяются разжевыванием хлеба. Вкус может быть нормальным, кислым, пресным, горьковатым или с посторонним, не характерным для данного вида изделия, привкусом.

Опыт №1. Органолептическая оценка качества хлеба.

Заполнить таблицу по результатам органолептического исследования.

Таблица 1

Физико-химические показатели качества хлеба.

К числу основных физико-химических показателей относят влажность мякиша, кислотность и пористость.

От показателя влажности хлеба зависит его физиологическая ценность. Чем выше влажность хлеба, тем меньше в нем полезных сухих веществ (белка, углеводов, витаминов и т.п.) и тем ниже его энергетическая ценность.

Под пористостью понимают объем пор, заключенных в данном объеме мякиша, выраженный в процентах. Если общий объем вырезанного мякиша с порами обозначить через V, а объем беспористой массы этой же навески мякиша, спрессованного до отказа, через V₁, то пористость (в %) можно рассчитать по формуле

Пористость хлеба с учетом ее структуры характеризует важное свойство хлеба – его усвояемость. Хлеб с низкой пористостью обычно получается из невыброженного и плохо выпеченного теста или из муки низкого хлебопекарного качества. Для ржаного хлеба из обойной муки пористость должна быть менее 41%, а для пшеничного – 55¸70%.

Показатель кислотности характеризует качество хлеба с вкусовой и гигиенической стороны. Кислотность выражается в градусах, Под градусами кислотности понимают количество миллилитров нормального раствора едкого натра или едкого кали, необходимых для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г хлебного мякиша. Согласно стандартам максимальная норма кислотности для хлеба из ржаной муки колеблется в пределах 9 – 12⁰, а для хлеба из пшеничной муки - 2¸6⁰.

Опыт №2. Определение влажности хлеба.

Пробы быстро и тщательно измельчают ножом, теркой или механическим измельчителем, перемешивают и взвешивают в заранее высушенных и взвешенных металлических бюксах с крышками две навески по 5 г.

Приготовленные пробы в открытых бюксах (поставленных на крышки) помещают

в предварительно подогретый (14 0 – 145 ⁰С) электрический сушильный шкаф с терморегулятором. Температура в шкафу при этом быстро падает (ниже 130 ⁰С). В течение 10 мин ее доводят до 130 ⁰С и при этой температуре продолжают высушивание в течение 40 мин.

После высушивания бюксы вынимают, и закрывают крышками и переносят в эксикатор для охлаждения на 15 - 20 мин. Охлажденные бюксы снова взвешивают и по разности между массой до и после высушивания определяют количество испарившейся воды из 5 г хлеба.

Конечный результат выражаю как среднее арифметическое из двух определений, расхождение между показаниями которых не должно превышать 1%.

В соответствиями с торебованиями стандартоввлажность для различных сортов пшеничного хлеба не должна превышать 42 - 48%, а лдя сортов ржаного хлеба 48 - 51%.

Опыт №3. Определение кислотности хлеба.

25г измельченного мякиша отвешивают с точностью до 0,01г. Навеску помещают в сухую бутылку вместимостью 500 мл с хорошо пригнанной пробкой.

Мерную колбу вместимостью 250 мл наполняют до метки водой комнатной температуры. Около 1/4 взятой воды переливают в бутылку с хлебом, который после этого быстро растирают деревянной лопаткой или стеклянной палочкой с резиновым наконечником до получения однородной массы, без заметных комочков нерастертого хлеба.

К полученной смеси приливают из мерной колбы всю оставшуюся воду. Бутылку закрывают пробкой, смесь энергично встряхивают в течение 2 мин и оставляют в покое при комнатной температуре на 10 мин. Затем смесь снова энергично встряхивают в течение 2 мин и оставляют в покое на 8 мин.

По истечении 8 мин отстоявшийся жидкий слой осторожно сливают через частое сито или марлю в сухой стакан. Из стакана отбирают пипеткой по 50 мл раствора в две конические колбы вместимостью по 100-150 мл и титруют 0,1Н раствором едкого кали или едкого натра с 2-3 каплями фенолфталеина до получения слабо-розового окрашивания, не исчезающего при спокойном стоянии колбы в течение 1 мин.

Лабораторная работа №4. Анализ макарон

Процесс производства макаронных изделий складывается из приготовления теста, его формовки, разделки отформованных изделий (резки и раскладки на сушильной поверхности), сушки. Макаронное тесто самое простое по составу и способу обработки. Его готовят из муки и воды. Для получения макарон высокого качества следует использовать не муку, а крупку из твердых пшениц. Макаронное тесто не подвергается разрыхлению и брожению. Для повышения пищевой ценности в некоторые сорта добавляют яичные продукты (яйца, меланж или яичный порошок).

Органолептическая оценка качества макарон.

В н е ш н и й в и д - макаронных изделий характеризуется цветом, состоянием поверхности и излома, правильностью формы.

Ц в е т - однотонный, соответствующий цвету муки. Цвет изделий, выработанных из крупки твердой пшеницы, должен быть желтый с янтарным оттенком, а из муки мягкой пешницы - белый с кремовым или желтоватым оттенком.

С о с т о я н и е п о в е р х н о с т и. Поверхность изделия должна быть гладкой. Шероховатость ухудшает внешний вид изделий и увеличивает помутнение варочной жидкости при варке.

И з л о м прессованных макаронных изделий должен быть стекловидным.

В к у с и з а п а х - свойственные макаронным изделиям, без посторонних привкусов и запахов (без горечи, затхлости, кисловатого привкуса, запаха плесени). Вкус определяется путем разжевывания одной-двух навесок макаронных изделий около 1г каждая. Для определения запаха около 20 г измельченных изделий высыпают на чистую бумагу, согревают дыханием и исследуют на запах. Для усиления ощущения запаха это количество изделий переносят в стакан и обливают водой температурой 60 ⁰С. После сливания воды определяют запах испытуемого изделия.

С о с т о я н и е и з д е л и й п о с л е в а р к и. Нормальные по качеству макароны при варке до готовности не должны терять форму, склеиваться между собой, образовывать комья, разваливаться по швам. Варочная вода должна быть прозрачной.

Опыт №1. Определение увеличения объема после варки.

В мерный цилиндр вместимостью 500 мл, наполненный водой комнатной температуры до определенного уровня, опускают 50 г сухих изделий. Для удаления пузырьков воздуха цилиндр встряхивают. По поднятию уровня воды определяют объем взятых изделий. Затем воду сливают, а изделия переносят в кастрюлю с кипящей водой (600 мл), где их варят до готовности. По окончании варки изделия переносят на сито и, после того как стечет избыток воды, их снова помещают в мерный цилиндр, предварительно наполненный водой таким образом, чтобы вода полностью покрывала изделия. По поднятию уровня воды определяют объем сваренных изделий. Отоншение объема макарон после варки к объему сырых изделий до варки называется коэффициентом увеличения объема.

Физико-химические показатели качества макарон.

К основным физико-химическим показателям влажность, титруемую кислотность, прочность.

Для всех сортов и видов макаронных изделий стандартом установлена влажность не более 13%. При такой влажности макаронные изделия могут сохраняться длительное время, не подвергаясь порче. Повышенная влажность вызывает жизнедеятельность бактериальной и грибковой флоры, что приводит к порче изделий.

Кислотность макаронных изделий обусловливается кислотностью муки. Небольшое увеличение кислотности изделий по сравнению с кислотностью муки происходит в процессе сушки. Значительное повышение кислотности может происходить при закисании теста в случае длительных остановок процесса, при добавлении в тесто закисших сырых отходов и др.

Механическая прочность макарон является показателем, определяющим способность их транспортироваться на дальние расстояния без ухудшения качества. Прочность макаронных изделий зависит от качества муки и условий проведения технологического процесса, особенно от режима сушки. При жестких режимах сушки появляются трещины, снижающие прочность и способствующие образованию лома и крошки. С повышением влажности уменьшается прочность изделий.

Опыт №2. Определение кислотности

50 г макаронных изделий измельчают в медной или фарфоровой ступке и размалывают. С уменьшением размера частиц увеличивается количество экстрагированных водой кислот. 5 г крупки переносят в сухую коническую колбу (100 – 150 мл) с предварительно налитой в нее дистиллированной водой (30 – 40 мл). Содержимое колбы взбалтывают в течение 3 мин. Приставшие к стенкам частицы смывают дистиллированной водой. Затем добавляют 5 капель 1%-ого раствора фенолфталеина и титруют 0,1Н раствором едкой щелочи до розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Кислотность выражают в градусах (в мл 1Н раствора щелочи на 100 г изделий).