Продовольственное сырье для пищевых продуктов. в пищевом сырье и продуктах переработки. Продовольственное сырье – объекты растительного, животного, микробиологического, а также минерального происхождения, используемые для производства пищевых продуктов

(Документ)

Богданова К.Н., Брянская И.В., Колесникова Н.В. Производство мясопродуктов из нетрадиционного сырья (Документ)

Чичева-Филатова Л.В., Шлёнская Т.В. Пищевые и биологически активные добавки. Учебно-практическое пособие. Часть 2 (Документ)

Шленская Т.В., Чичева-Филатова Л.В. Пищевые и биологически активные добавки. Учебно-практическое пособие. Часть 1 (Документ)

Курсовая работа - Термопластическая экструзия растительного сырья (Курсовая)

Гоголина И.В., Сорочкин М.С. Детали машин (Документ)

Каня И.П. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов (Документ)

n1.doc

Продовольственное сырье – объекты растительного, животного, микробиологического, а также минерального происхождения, используемые для производства пищевых продуктов.

Предприятие должно нести полную ответственность за качество продукции и ее конкурентоспособность на рынке.

Качество пищевой продукции – совокупность характеристик, которые обуславливают потребительские свойства пищевой продукции и обеспечивают ее безопасность для человека.

Свойство продукции – это объективная особенность продукции, проявляющаяся при ее изготовлении, хранении, транспортировании и потреблении.

К основным свойствам продовольственных товаров относятся пищевая ценность, сохраняемость и кулинарно-технологические свойства.

Пищевая ценность продовольственных товаров – это комплексное свойство. Ее составные элементы – энергетическая, биологическая, физиологическая и органолептическая ценность, а также усвояемость и доброкачественность продуктов питания.

Под энергетической ценностью понимают количество калорий, которые может дать организму продукт в зависимости от содержания в нем белков, жиров, углеводов.

Основная потребность организма человека в энергии покрывается за счет жиров, углеводов и белков, содержащихся в пище. Небольшую часть энергии человек получает за счет органических кислот, спирта и др.

Энергетическая ценность 1 г белка составляет 4,0 ккал, 1 г жира – 9,0 ккал, 1 г углеводов – 3,75 ккал.

Для расчета теоретической энергетической ценности продовольственных товаров необходимо знать химический состав этих товаров, т.е. процентное содержание в них белков, жиров и углеводов, и массу товара. Рассчитанная таким образом калорийность называется теоретической, т.к. она не учитывает процента усвояемости основных веществ.

Усвояемость – степень использования составных компонентов продовольственных товаров организмом человека. При смешанном питании усвояемость белков составляет 84,5%, жиров – 94%, углеводов – 95,6%.

Практическую калорийность рассчитывают путем умножения калорийности белков, жиров, углеводов на процент усвояемости.

Под биологической ценностью продукта понимают сбалансированность содержания незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных и балластных веществ.

Физиологическая ценность обусловлена веществами, оказывающими активное воздействие на организм человека. Выделяют три группы физиологически активных веществ, действующих на нервную систему, желудочно-кишечный тракт, иммунную систему человека. Например, кофеин чая и кофе возбуждающе действует на сердечную и нервную деятельность человека. Тартроновая кислота огурцов, кабачков, капусты способствует выведению из организма холестерина.

Органолептическая ценность – это комплексное сочетание свойств продукта: внешний вид (форма, цвет и окраска, состояние поверхности), консистенция, вкус и запах. Причем, последние три имеют первостепенное значение при потреблении продукта.

Доброкачественность продовольственных товаров сочетает в себе органолептическую ценность (цвет, вкус, аромат, консистенция и др.) и безопасность.

Безопасность – это отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба здоровью (жизни) человека. На безопасность продуктов питания влияет наличие в пище вредных химических веществ (солей тяжелых металлов, пестицидов, нитратов, канцерогенных веществ), болезнетворных (патогенных) микробов и токсинов. К пестицидам относятся такие вещества, как ДДТ, хлорофос, дихлорофос и другие химические средства защиты растений от вредителей. В стандартах на продукцию предусмотрен контроль за остаточным количеством пестицидов и содержанием нитратов, а также токсичных микроэлементов.

Сохраняемость – одно из свойств качества продукции, относящееся к группе надежности. Надежность – способность изделия выполнять требуемые функции в заданных условиях в течение заданного периода времени.

Показатель качества продукции – это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции. Показатели качества бывают единичные (размер) или комплексные (внешний вид), определяющие (например, внешний вид, размер, вкус, запах для различных видов плодов и овощей) и специфические (степень зрелости, длина кочерыжки для капустных овощей, позеленение картофеля).

По методам определения свойства пищевой продукции подразделяются на группы:

• 
  органолептические (цвет, вкус, запах, консистенция);
• 
  физико-механические (влажность, плотность, вязкость, пористость и др.);
• 
  физико-химические (содержание соли, сахара, кислотность);
• 
  микробиологические (коли-титр для молочных продуктов, допустимое количество сальмонелл);
• 
  технологические (увеличение массы макаронных изделий после варки).

По функциональному назначению свойства пищевой продукции подразделяются на:

• 
  экологические;
• 
  эргономические, отражающие взаимодействие системы «человек-продукция»;
• 
  группы надежности (показатели сохраняемости) - способности продукта сохранять качество при определенных условиях и сроках хранения;
• 
  свойства транспортабельности (при перевозках);
• 
  эстетические (стабильности товарного вида, изображение фирменных знаков);
• 
  свойства безопасности потребления, обеспечивающие безвредность;
• 
  свойства физиологического назначения, характеризующие диетические и лечебные свойства продукции.

Методы определения свойств пищевой продукции включают органолептический , основанный на анализе восприятий органов чувств, измерительный , осуществляемый на основе технических средств измерения, экспертный , осуществляемый на основе решения, принимаемого экспертами, и социологический , осуществляемый на основе сбора и анализа мнений фактических и возможных потребителей продукции. Наиболее часто в торговой практике и на предприятиях-изготовителях применяют органолептический и измерительный методы определения показателей качества.
Вопросы

1. 
   Что называется свойством пищевой продукции?
2. 
   Что называется пищевой ценностью пищевой продукции и каковы её составные элементы?
3. 
   Какие различают свойства пищевой продукции по методам определения?
4. 
   Какие различают свойства пищевой продукции по функциональному значению?

Тесты

1. 
   Что называется совокупностью характеристик, обуславливающих потребительные свойства пищевой продукции и обеспечивающих её безопасность для человека:

а) пищевая ценность;

Б) качество пищевой продукции;

В) доброкачественность пищевой продукции.

1. 
   Какие питательные вещества являются наиболее энергетически ценными:

а) белки;

В) углеводы.
2. Методы сенсорного анализа

Сенсорный анализ – анализ с помощью органов чувств (высокоспецифических рецепторных органов), обеспечивающих организму получение информации с помощью зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, вестибулярной рецепции и интерорецепции.

Органолептический анализ – сенсорный анализ пищевых продуктов, вкусовых и ароматизирующих веществ с помощью обоняния, вкуса, зрения, осязания и слуха.

Термин «органолептический » происходит от латинских: «органо» - орган, инструмент; «лептикус» - расценивать, чувствовать.

Термин «сенсорный » - от латинского «sensus» - ощущение, чувство.

Органолептическая оценка – качественная и количественная оценки ответной реакции органов чувств человека на свойства пищевого продукта, определяемые с помощью различных методов (качественное выражение в словесном описании, количественное – в баллах или графически).

Органолептические свойства продовольственного сырья и пищевых продуктов определяются показателями вкуса, цвета, запаха и консистенции, характерными для каждого вида продукции. Органолептические свойства продовольственного сырья и пищевых продуктов должны удовлетворять традиционно сложившимся вкусам и привычкам населения и не вызывать жалоб со стороны потребителей. Продовольственное сырье и пищевые продукты не должны иметь посторонних запахов, привкусов, включений, отличаться по цвету и консистенции, присущих данному виду продукции. Требования, которым должны соответствовать органические свойства продукции, устанавливаются в нормативной и технической документации (НТД) на ее производство. Органолептические свойства пищевой продукции не должны ухудшаться при ее хранении, транспортировке и в процессе реализации.

В основе сенсорного анализа лежит психофизиологический процесс, в котором участвуют несколько сложных систем, называемых «анализаторами». Различают обонятельный, вкусовой и зрительный анализаторы. Каждый анализатор состоит из рецептора (органа чувств), превращающего воспринимаемые человеком раздражения в нервные импульсы, которые по нервным путям от рецептора передаются к головному мозгу, и центра, больших полушарий головного мозга, в котором поступающие импульсы анализируются и оцениваются.

Различные вещества имеют неодинаковый порог чувствительности , под которым понимают минимальное количество вещества, способное вызывать его ощущение. Величина, обратная порогу чувствительности, называется степенью чувствительности .

Под ароматным числом А понимают отношение концентрации летучего вещества В в продукте к порогу его чувствительности С (А=В:С).

Цвет продуктов обусловлен их способностью поглощать, отражать или пропускать световые волны различной длины. Цвет напитка, воспринимаемый глазом, обусловлен длиной волны лучей, которые прошли через напиток непоглощенными. Световые лучи с длиной волн от 400 до 760 нм, обладающие электромагнитной природой, проникают в глаз через хрусталик и попадают на сетчатку, где расположены светочувствительные центры. Под действием электромагнитных колебаний в клетках происходят фотохимические реакции, вызывающие нервные импульсы, которые поступают в соответствующие центры мозга, «различающие» цвет.

Окраска продуктов характеризуется собственно цветом (желтый, зеленый и т.п.), степенью светлости (темный, светлый), насыщенностью или яркостью.

Рецепторы вкуса в виде сосочков расположены на языке, твердом небе, в глотке и миндалинах. В сосочках находятся почки, к которым подходят чувствительные нервы. Почки проявляют вкусовую специфичность. Так как они расположены на языке неравномерно, то и отдельные участки языка реагируют только на определенный вкус. Вкусовые вещества проявляют свою активность лишь в растворенном состоянии. Основные типы вкуса: сладкий, кислый, горький, соленый. Рецепторы сладкого вкуса сосредоточены, главным образом, на кончике языка; кислого – по краям языка; соленого – в центре; горького – у основания языка. Недавно было доказано, что во рту происходит восприятие щелочного и металлического вкуса.

Минимальные ощущаемые концентрации:

сладкий вкус (по раствору сахарозы) – 0,05 моль/л;

соленый вкус (по раствору NaCl) – 0,01 моль/л;

кислый вкус (по раствору НСl) – 0,0007 моль/л;

горький вкус (по раствору хинина) – 0,0000007 моль/л.

Кроме основных типов вкуса различают более сложные вкусовые ощущения: кисло-сладкий, кисло-соленый, сладковато-горький, острый, вяжущий и др., которые складываются из основных и называются привкусами. Существуют вещества, усиливающие или уменьшающие вкусовые ощущения.

Соленый вкус пищевых веществ и воды обусловлен растворенными в них хлоридами Na и К. Катионы Na + и К + вызывают соленый вкус, а анион Сl - - сладость, но порог ощущения у последнего ниже, чем у катионов.

Ощущение кислого вкуса связано в основном с концентрацией водородных ионов. В формировании кислого вкуса принимают также участие недиссоциированные молекулы и анионы кислоты (например, НСО 3 -). Поэтому высказывается мнение, что кислый вкус зависит не только от величины рН, но и от титруемой кислотности.

Сладким вкусом обладают сахара, многоатомные спирты (гликоль, глицерин, сорбит), ?-аминосахарин, соли свинца и бериллия. Степень сладости зависит от вида сахара.

Горький вкус пищевым продуктам сообщают некоторые органические вещества и минеральные соли. Ионы Mg 2+ и SO 4 2- придают продуктам при определенной концентрации горький и горько-вяжущий вкус. Горьким вкусом обладает большинство глюкозидов и алкалоидов. Глюкозиды – в листьях полыни, в косточках горького миндаля, рябины, яблок, слив. Алкалоиды – азотосодержащие вещества гетероциклического строения, например пиперин, содержащийся в перце, хинин, кофеин.

Терпкий вяжущий вкус некоторых продуктов обусловлен дубильными соединениями, среди которых важная роль отводится танинам.

Длительность вкусовых ощущений зависит от природы вещества. Наименьшее время ощущается соленый вкус, затем следует сладкий, кислый и горький вкусы. Ощущение горечи в 3,5 раза более продолжительно, чем солености и соответствует 1,1 с.

Явление вкусового контраста заключается в том, что вкусовая чувствительность повышается, когда определяем один вкус вслед за другим вкусом, например, сладкий вслед за горьким.

Характер вкусовых ощущений сохраняется до их исчезновения, но иногда возникают новые вторичные вкусовые ощущения («послевкусие»).

Вкусовая чувствительность зависит от температуры продукта: она возрастает почти вдвое при повышении температуры от 10 до 20є С, остается устойчивой в пределах 20-30є С и снижается при дальнейшем повышении температуры от 30 до 40є С. При 0є С вкус теряется. Острота ощущения сладкого вкуса находится в прямой, а горького – в обратной зависимости от температуры.

Органом восприятия запаха служит нос. Обонятельное поле, где расположены рецепторы запаха, занимает небольшой участок (около 5 см 2) слизистого эпителия в области верхних носовых ходов. Обонятельные клетки заканчиваются булавовидными утолщениями с ресничками, доходящими до поверхности слизистой. Ароматические вещества характеризуются повышенной летучестью и попадают в носовую полость при дыхании, при приеме, разжевывании и проглатывании продукта. Согласно теории Эмура решающую роль в передаче запаха играет форма молекулы пахучего вещества и то, как она входит в соответствующее углубление рецептора. Теорию запаха Эмура дополняет физическая, согласно которой молекулы пахучего вещества излучают электромагнитные волны строго определенного диапазона (1-100 мкм), которые улавливаются обонятельными клетками. Спектры излучения сходных по строению пахучих веществ мало различаются.

Запах пищевого сырья и продовольственных товаров обусловлен сложным составом летучих веществ, относящихся к различным классам химических соединений: спиртам, эфирам, альдегидам, кетонам, летучим кислотам, терпенам, аминам, серосодержащим веществам. Классификация запахов.

Запахи подразделяются на эфирные (ацетон, хлороформ); ароматические (камфора, ментол, лимон, миндаль); цветочные (ванилин); мускусный запах; чесночный (H 2 S, J 2); пригорелый (бензол, фенол, анилин); каприловый (каприловая кислота); отталкивающий (пиридин, хинолин); тошнотворный (индол, скатол).

Как и у всякой науки, органолептический (сенсорный) анализ насчитывает множество методов, с помощью которых выполняются определенные задачи.

Методы потребительской оценки: предпочтения и приемлемости. Данные методы используют для исследования реакций потребителей на новый продукт, который либо приготовлен по новой технологии, либо содержит новый компонент, либо хранился с использованием новых современных материалов.

Для органолептического анализа могут использовать полупрофессиональных дегустаторов из числа обученных студентов, сотрудников или просто потребителей данной продукции, например, в крупных универсамах, супермаркетах. Подобный метод не только помогает провести предварительные маркетинговые исследования, но преодолеть «парадокс дегустатора».

Метод оценки предпочтительности продукта сводится к заполнению дегустаторами таблиц, содержащих гедонические (от греческого hedone - наслаждение) лекала.

С
Методы сенсорного анализа
хема 1

Потребительской оценки

Описательные

Различительные

Описательный метод

Профильный метод

Метод бальной оценки

Методы предпочтения и приемлемости

Качественные

Метод парного сравнения

Триангулярны (треугольный) метод

Метод «дуо-трио»

Метод «два из пяти»

Метод «А» не «А»

Количественные

Метод индекса разбавления

Дегустатор (потребитель) ставит крестик против той графы, уровень желательности которой соответствует, по его мнению дегустируемому продукту.

Существуют различные гедонические шкалы. Самые простые – это словесные и гедоническая шкала лиц. Каждая нарисованная «рожица» изображает определенную эмоцию – от плача до радостного смеха. Человеку следует поставить «+» против той или иной «рожицы».

Различительные методы сенсорной оценки: группа методов качественного анализа. При использовании данной группы методов перед началом дегустации следует определить, является ли применение теста односторонним (когда представляет интерес только одно направление) или двусторонним (когда оба направления представляют интерес).

Методы применяются, когда исследуется разница в органолептических свойствах двух или более продуктах.

Метод парного сравнения. Этот метод применяется в следующих случаях:

Когда существуют направленные различия между двумя тестируемыми образцами (например, более или менее сладкий);

Чтобы установить, существует ли предпочтение между двумя оцениваемыми образцами;

При обучении дегустаторов, чтобы отбирать, обучать и контролировать возможности обучаемых.

Согласно данной методике парные образцы должны представляться для оценки одновременно или последовательно. Пары составляют из проб с небольшими различиями. Во всех парах предлагаются одни и те же пробы в произвольной последовательности. Например, АБ, БА, АБ и т.д. Несколько пар могут предлагаться в последовательности (серии пар), позволяющей снизить или полностью избежать усталости органов чувств, адаптации к тестируемой продукции. Метод парного сравнения прост в подготовке и реализации, не требует большого количества образцов. Недостатком парного метода является вероятность элемента угадывания правильного ответа. В зависимости от принятой вероятности (95 или 99%) для различного количества проведенных парных сравнений число правильных ответов должно быть не ниже указанных по специальной таблице.

Триангулярный (треугольный) метод. Этот метод позволяет выделить различия в восприятии двух продуктов методом треугольника: применяется, когда речь идет о выделении слабо выраженных различий между образцами продуктов. Метод используется также для отбора и тренировки дегустаторов, контроля их рабочих качеств.

Согласно методике, описанной в Международном стандарте, дегустаторам должны представляться одновременно три образца, два из которых одинаковые. Пробы кодируются и комплектуются в виде блоков, например, по следующей схеме: АББ, АБА, БАБ, ББА и т.д. Дегустаторам необходимо определить, какой из трех образцов отличается.

Метод треугольных сравнений несколько сложен, но точность его выше по сравнению с предыдущим метод парных сравнений. Вероятность угадывания правильного ответа в этом случае составляет 33%, в то время как в методе парных сравнений – 50%.

В практике органолептического анализа методом треугольника дегустаторы часто допускают ошибку, указывая на один их двух одинаковых образцов как на образец, имеющий отличия, что получило название «парадокс неразличимого».

Метод «дуо-трио». Метод применяется для выявления существенных различий между двумя образцами. Эти различия могут быть связаны как с одной органолептической характеристикой, так и с комплексом характеристик. Данный метод неприменим ни для определения предпочтений, ни для оценки характера воспринимаемых различий.

Существует две формы описываемого метода:

С изменяющимся контрольным образцом;

С постоянным контрольным образцом.

Готовится достаточное количество образцов в зависимости от числа членов дегустационной комиссии. Все продукты должны быть приготовлены одинаково (одинаковая температура, посуда, одинаковое количество продуктов и т.д.). Посуда, в которой подаются образцы, должна быть обязательно закодирована; обычно это число из 3-х произвольных цифр. Затем формируются серии из четырех блоков образцов в следующих комбинациях: А к АБ, А к БА, Б к АБ, Б к БА. В первых двух блоках серии контрольным образцом является образец А, а в двух последующих блоках - Б. Приготовленные блоки образцов распределяются между испытателями в случайном порядке, одновременно или последовательно. Испытателям предлагается выбрать образец, отличающийся от контрольного.

Метод «два из пяти». Метод применяется для дегустации продуктов со слабыми различиями. Как правило, берут два одинаковых образца А и три одинаковых образца Б. Образцы комплектуют по пять в блоках, кодируют и предлагают дегустаторам, например, по схеме: АББАБ, ББААБ, АБАББ, ААБАБ, АБАБА, БАБАА. Задача состоит в том, чтобы дифференцировать образцы в каждом блоке, выделив А и Б. Этот метод считается более эффективным и работоспособным, чем все описанные. К его недостаткам относят высокую трудоемкость и быструю утомляемость органов чувств дегустаторов.

Метод «А» - не «А». Описываемый метод «А» - не «А» используется в сенсорном анализе для:

1) испытаний на различие, особенно для оценки образцов, имеющих различный внешний вид (что затрудняет получение строго идентичных повторных образцов) или оставляющих различные послевкусия (что затрудняет непосредственное сравнение);

2) испытаний на узнавание, в особенности для определения того, может ли испытатель или группа испытателей идентифицировать новый импульс в сравнении с известным импульсом (например, распознание сладкого вкуса нового подсластителя);

3) испытаний на восприятие – для определения чувствительности эксперта к конкретному стимулу. Дегустатор сначала знакомится со стандартным образцом – «А», после чего в серии закодированных проб ищет и идентифицирует продукт «А», а также отличные от стандартного продукта – не «А».
Различительные методы сенсорной оценки: группа методов количественного анализа. Количественные различительные методы позволяют количественно оценить интенсивность определенного свойства продукта.

Метод индекса разбавлений. Метод заключается в том, что жидкие продукты подвергаются многократному разбавлению. Как правило, это разбавление проводят до того момента, пока исследуемые запах, вкус, букет или цвет совсем перестают ощущаться, т.е. интенсивность станет меньше порога ощущения и порога распознавания. Чем выше значение индекса разбавления, тем более выражены интенсивность аромата, вкуса, окраски и букета исследуемого продукта.

Этот метод можно применять для исследования свойств, полученных при изменении технологии (производства, хранения); один продукт берут с измененной технологией А, а второй (стандартный) – приготовленный по традиционной технологии.

Рекомендуется применять этот метод и для исследования твердых продуктов. Для этого в коническую колбу помещают 30 г вещества, приливают 270 мл подогретой до 60є С дистиллированной воды, после чего колбу закрывают плотно крышкой и встряхивают в течение 15 минут. Полученную смесь фильтруют; фильтрат разбавляют водой или растворителем до полного исчезновения исследуемых свойств продукта. Показатель (индекс) вкуса, запаха, окраски, вкусности и т.д. выражается числом разбавлений или процентным содержанием исходного вещества в растворе. Например, аромат вишни исчезает, если сок разбавляется водой в соотношении 1:30.

Метод Scoring . С английского языка Scoring переводится как подсчет очков и выражается в бальной или в словесной оценках, либо графически изображаются качества дегустируемого продукта. Метод Scoring позволяет количественно оценивать качественные признаки продуктов.

Метод заключается в следующем. Дегустатору предлагают два образца: один с максимально, другой – с минимально выраженными изучаемыми свойствами. После чего на дегустацию выставляют интересующий комиссию образец. Дегустатору следует на графической или словесной шкалах отметить свое впечатление об исследуемом продукте, чьи характеристики неизвестны (рис.1).

Графическая шкала – градуированный отрезок прямой определенной длины, на концах которого отмечены предельные значения свойств продукта (max, min). При сравнении свойств этих двух продуктов со свойствами исследуемого образца дегустатор отмечает на шкале свое впечатление штрихом или крестиком. При этом он учитывает расстояние от обоих концов отрезка.

Чрезвычайно твердый

Чрезвычайно мягкий

чрезвычайно твердый

очень твердый

Умеренно твердый

Незначительно твердый

ни твердый, ни мягкий +

Незначительно мягкий

Умеренно мягкий

Очень мягкий

Чрезвычайно мягкий

Рис.1. Графическая и словесная шкалы для оценки
твердости пищевых продуктов.
Терминология, используемая в органолептическом методе анализа

Органолептика – область науки, изучающая свойства пищевых продуктов и их ингредиентов, вызывающих сенсорную реакцию человека, и стадии технологических процессов, формирующие эти свойства.

Стимул – вещество или электрофизическое воздействие, вызывающее ощущение при взаимодействии с хеморецептором.

Соленый вкус – ощущение, для которого типичным вкусовым стимулом является раствор хлорида натрия.

Сладкий вкус - ощущение, для которого типичным вкусовым стимулом является раствор сахарозы.

Кислый вкус - ощущение, для которого типичным вкусовым стимулом является раствор уксусной кислоты.

Горький вкус - ощущение, для которого типичным вкусовым стимулом является раствор хинина или другого алкалоида.

Порок запаха – нетипичный запах пищевого продукта, отсутствующий в продукте хорошего качества.

Аромат – пряный гармоничный запах, типичный для данного пищевого продукта.

Букет – запах, формирующийся в результате объединения типичного аромата для данного продукта и гармонически сочетающихся нюансов, приобретенных в результате дополнительной обработки продукта.

Консистенция – характеристика текстуры, выражающая совокупность реологических свойств пищевого продукта.

Порог обнаружения – минимальная величина стимула, вызывающая ощущение.

Порог распознавания – минимальная величина стимула, позволяющая качественно описать (идентифицировать) характер ощущения.

Дегустация – органолептическая оценка внешнего вида продукта, цвета, вкуса, запаха с целью выдачи заключения о его качестве.

Испытатель – лицо, привлекаемое для органолептических испытаний качества продукта после проверки его органов чувств на патологию.

Дегустатор – испытатель, отобранный по специальной методике для проведения органолептической оценки пищевых продуктов и ароматизирующих веществ и систематически тренируемый на специальных образцах и тестах.

Эксперт – дегустатор, которому по опыту работы с данным видом продуктов дано право проводить органолептическую оценку этих продуктов индивидуально или в составе комиссии.

Испытуемый – лицо, принимающее участие в испытаниях, целью которых является изучение реакций человека на продукт, а не оценка качества продукта.

Потребитель – любое лицо, привлекаемое для оценки потребительских свойств пищевого продукта.
Вопросы

1. Чем отличается органолептический анализ от сенсорного анализа?

2. Каковы физиологические основы органолептического анализа?

3. Какие известны классы запахов?

4. Что называется дегустацией пищевой продукции и как она осуществляется?

5. Как производится органолептическая оценка качества пищевых продуктов?

Тесты

1. К какому вкусу наиболее чувствителен человек?

А) кислому;

Б) соленому;

В) горькому.

2. Что такое органолептический анализ по определению Комитета по научно-технической терминологии Академии наук РФ?

А) сенсорный анализ пищевых продуктов, вкусовых и ароматизирующих веществ с помощью обоняния, вкуса, осязания, зрения и слуха;

Б) сенсорный анализ с помощью органов чувств, обеспечивающих организму получение информации с помощью зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса, вестибулярной рецепции и интерорецепции (внутренние органы).

3. Величина ощущения

А) прямо пропорциональна логарифму величины раздражения;

Б) прямо пропорциональна величине раздражения;

В) обратно пропорциональна величине раздражения.
3. Методы исследования белков

в пищевом сырье и продуктах переработки

Белки или протеины (от греческого proteios – «первостепенный»).

В природе существует до 10 12 различных белков, составляющих основу 10 6 видов животных организмов, начиная от вирусов и заканчивая человеком. Огромное разнообразие белков обусловлено способностью 20 протеиногенных?-аминокислот (табл.1) взаимодействовать друг с другом с образованием полимерных молекул с молекулярной массой от 5 тыс. до 1 млн. и более дальтон.
Таблица 1

Химическое строение и физико-химические свойства аминокислот

Название	Сокра-щенное обозна-чение	Строение химического радикала R	Удельное вращение в водном растворе при 25єС [?Д]	ИЭТ	Раство-римость при 25єС г/100 г воды
1	2	3	4	5	6
Глицин	Гли	Н -	-	5,97	24,99
Аланин	Ала	СН 3 -	+1,6	6,0	16,51
Валин	ВАЛ	Н 3 С – –
Лейцин	Лей	Н 3 С – -СН 2 –
Изолейцин	Иле	Н 3 С – СН 2 – –
Фенилаланин	Фен	– СН 2 –
Тирозин	Тир		6,6	5,7	0,045
Аспарагиновая кислота	Асп	НООС – СН 2 –	+ 6,7	2,8	0,5
Глутаминовая кислота	Глу	НООС – СН 2 – СН 2 –	+ 17,7	3,2	0,8
Лизин	Лиз	NH 2 – (CH 2) 4 –	+ 19,7	9,7	-
Аргинин	Арг	Н 2 N –
Серин	Сер	НО – СН 2 –	- 7,9	5,7	5,03
Треонин	Тре	Н 3 С –
Цистеин	Цис	НS – СН 2 –	- 20	5,0	-
Цистин	(Цис) 2	- СН 2 – S – S – СН 2 -	-	5,0	0,011
Метионин	Мет	СН 3 – S – (СН 2) 2 –	- 14,9	5,7	3,35
Триптофан	Три		68,8	5,9	1,14
Гистидин	Гис	СН 2 – N NH
Пролин	Про		99,2	6,3	162,3
Гидроксипролин	Опр	НО– –СООН	99,6	5,8	36,11

ИЭТ – изоэлектрическая точка.

К простым белкам относятся альбумины, глобулины, проламины, глютелины, гистоны, протамины, протеноиды. В основу классификации положены их растворимость в специфическом растворителе и некоторые химические признаки (основность, кислотность). Эти свойства используются при извлечении белков из анализируемого объекта. Так альбумины – водорастворимые белки с высокой гидрофильностью, обладают кислыми свойствами (изоэлектрическая точка (ИЭТ) около 4,7).

Глобулины не растворимы в воде, растворимы в слабосолевых растворах. При их извлечении (экстракции) из различных объектов используют 2-10%-ный раствор хлорида натрия. Глобулины слабокислые или нейтральные белки (ИЭТ 6,0-7,0).

Проламины растворимы в 60-70%-ном этаноле.

Глютелины находятся, как правило, совместно с проламинами. Они не растворяются ни в солевых растворах, ни в спирте, но экстрагируются гидроксидами щелочных металлов (0,2%-ным раствором) (ИЭТ 5-7).

Протамины и гистоны обладают ярко выраженными основными свойствами из-за большого содержания аргинина (ИЭТ лежит в щелочной области 10,5-13,5) и т.д.

Белки пшеницы и зернобобовых составляют значительную долю потребляемого белка. Их состав приведен в таблице 2.

Таблица 2

Белки зерновых и зернобобовых культур при влажности 14%

Культура	Содержание белка, %	В том числе в % от общего белка
		альбумины	глобулины	проламины	глютелины
Пшеница	12,5	5,2	12,6	35,6	28,2
Рожь	9,9	25,3	19,2	25,4	16,5
Ячмень	10,3	12,5	12,7	34,4	29,6
Гречиха	10,8	21,7	42,6	1,1	12,3
Рис	7,4	10,6	8,1	4,6	52,8
Кукуруза	10,3	18,0	13,3	33,9	23,0
Горох	20,5	9,6	85,7	-	4,8
Соя	34,9	-	95	следы	следы

Средний элементарный состав большинства белков (%) составляет: углерод 50-54, азот 15-18, кислород 20-23, водород 6-8, сера 0-2,5.

Таблица 3

Содержание белка в различных пищевых системах

Протеноиды – подгруппа фибриллярных белков. Они не растворимы ни в воде, ни в солевых растворах, ни в разбавленных кислотах и щелочах. В эту подгруппу входят коллаген, кератин, эластин, фиброин.

При исследовании белков могут возникать разнообразные задачи: определение структуры белков, их аминокислотного состава, определение общего содержания белков и т.д. При этом следует учитывать, что в технологическом потоке могут происходить различные превращения белков. Изменение нативной структуры (денатурация) происходит у большей части белков при 60-80є С.

При температуре 40-60є С начинают протекать процессы взаимодействия белков с редуцирующими сахарами, сопровождающиеся образованием карбонильных соединений и темноокрашенных продуктов-меланоидинов (реакция Майяра). Сущность реакции заключается во взаимодействии группы –NН 2 аминокислот с гликозидными гидроксилами сахаров.

Термическая обработка белоксодержащей пищи при 100-120є С приводит к разрушению (деструкции) макромолекул белка с отщеплением функциональных групп, расщеплением пептидных связей и образованием сероводорода, аммиака, углекислого газа и ряда более сложных соединений небелковой природы. Например, образование диметилсульфида СН 3 -S-СН 3 , цистеиновой кислоты НО 2 С-СН(NН 2)СН 2 SО 3 Н. Могут протекать реакции дезаминирования и дегидратации.

НООС - = О

НООС - = О

Аспарагиновая Пирролидонкарбоновая

Кислота кислота

Н 2 N = О О =
ОН ОН

= =О
О = NH 2

Глицин 2,5-дикетопипераразин
Среди продуктов термического распада белков встречаются соединения, придающие им мутагенные свойства, вызывающие наследственные изменения в ДНК.

В экстрактах, выделенных из жареной рыбы и мяса, найдены продукты пиролиза аминокислот:

В щелочных средах, особенно при высоких температурах, некоторые остатки аминокислот претерпевают ряд специфических превращений. Так аргинин превращается в орнитин, цитруллин, мочевину и аммиак, а цистеин – в дегидроаланин с выделением сероводорода и др. Для идентификации и количественного определения большого многообразия соединений в пищевых объектах применяют как классические гравиметрические и титриметрические методы, так и физико-химические методы анализа (оптические, электрохимические, хроматографические, рентгеноструктурные, методы ядерно-магнитного резонанса и др.). Использование того или иного метода зависит от цели исследования. Практически всем существующим методам анализа белков предшествует достаточно сложный процесс пробоподготовки. Основными этапами которого являются:

I . Разрушение клеточной структуры материала . В результате этого обеспечивается дальнейшее наиболее полное извлечение белков. Выбор того или иного способа зависит от объекта и задач исследования. Для этого используют специальные валковые или шаровые мельницы. Применяют также гомогенизаторы различной конструкции. В последнее время широко используют ультразвуковые дезинтеграторы. Применяют также метод «азотной бомбы», заключающийся в насыщении суспендированных клеток газообразным азотом под высоким давлением, которое затем резко сбрасывают, азот, проникший внутрь клеток, выделяется в виде газа и «взрывает» их. В целом, классификация методов разрушения (дезинтеграции) материала, отражающая разнообразие подходов, используемых с этой целью при выделении белков и других соединений, приведена в таблице 4.

Таблица 4

Классификация дезинтегрирующих воздействий по их природе

Физические		Химические	Энзиматичес-кие	Биологичекие
Механические	Немеханические
Баллистические, экструзионные, ультразвуковые, газодекомпрес-сорные, гидроударные, электрогидро-ударные, комбинированные.	Осмотический, замораживание, дегидратация, медленная газовая декомпрессия, фазовые переходы при высоких давлениях.	Действие щелочей, кислот, солей, детергентов, хелатных агентов, органических растворителей	Действие бакте-риологических, дрожжелитических, микроли-тических ферментов	Действие фагов, бактериоцинов, плазмидоподо-бных факторов, ингибирование синтеза клеточ-ной оболочки, автолиз.

II . Экстракция белков . Когда достигнуто тонкое измельчение материала, переходят к следующему этапу – извлечению белков. Выбирая различные экстрагенты и подбирая режимы экстракции (время, температура и т.п.) можно избирательно перевести в раствор разные группы белков.

Так, например, проводя экстракцию водой, мы переводим в раствор альбумины.

Глобулины – солерастворимые белки, экстрагируются растворами солей, например, 5-10% NaCl.

Проламины – спирторастворимые белки, экстрагируются 60-80% этанолом, а глютелины – разбавленным раствором щелочей (0,1-0,2%).

Извлечению белков способствует обработка детергентами: додецилсульфатом натрия, дезоксихолатом натрия, тритоном х-100, алкилгликозидами и др.

СН 3 –(СН 2) 10 –СН 2 –О––ОNа

Додецилсульфат натрия

|

Дезоксихолат натрия
Н 3 С –С– СН 2 –С– – (О–СН 2 –СН 2 –) 10 –ОН

Тритон х-100

H O

O-(CH 2) 7 -CH 3

Октил-?, Д-глюкопираноза

Детергенты ослабляют гидрофобные белково-липидные и белок - белковые взаимодействия, способствуют разрыву этих связей.

III . Осаждение белков . После экстракции смеси белков проводят их осаждение. Фракционирование белков проводят с помощью:

1) трихлоруксусной кислоты;

2) осаждение органическими растворителями (спиртом, ацетоном и др.);

3) высаливание белков;

4) осаждение в изоэлектрической точке, путем изменения рН белкового экстракта;

1. 
   осаждение путем тепловой коагуляции и др.

IV . Очистка белков . Для очистки белков, их фракционирования широко используют хроматографические методы: адсорбционная, ионообменная, хроматография по сродству (аффинная хроматография), метод гель-фильтрации (метод молекулярных сит), методы изоэлектрического фокусирования, электрофоретическое разделение белков и др.

Широкое распространение получил метод гель-фильтрации. В качестве геля используют препараты сефадексов различных марок, которые отличаются между собой величиной ячеек в гранулах.

Через колонку, заполненную набухшим сефадексом, пропускают исследуемый белковый экстракт. Белки, молекулы которых по своим размерам превосходят размеры ячеек в гранулах сефадекса, проходят между частицами геля и выходят из колонки раньше низкомолекулярных белков, которые задерживаются внутри гранул сефадекса. Происходит разделение белков по молекулярной массе.

Электрофоретическое разделение белков основано на том, что белки, имеющие разные по величине и знаку заряды в электрическом поле постоянного тока, будут двигаться к катоду или аноду. Скорость движения определяется величиной заряда.

Классификация методов связана с типом электролитической системы, типом носителя, конструкцией аппаратуры, а также способом обнаружения разделяемых белковых фракций.

Широкое распространение получил электрофорез в полиакриламидном геле.

Метод изоэлектрического фокусирования (ИЭФ) основан на разделении белков, имеющих разные изоэлектрические точки. ИЭФ осуществляется в процессе их электрофоретического разделения на колонке, по высоте которой создается градиент рН. Белок движется под воздействием электрического поля, пока не достигнет той области колонки, где рН равен изоэлектрической точке данного белка. Суммарный электрический заряд белка становится равным нулю; белок теряет подвижность и концентрируется в этой области в виде узкой зоны. Молекулы различных белков будут образовывать зоны в той или иной части колонки в соответствии со значениями их изоэлектрических точек. ИЭФ позволяет разделять белки, различающиеся значениями изоэлектрических точек на 0,02 единицы.

Применяются и другие разновидности электрического разделения: иммуноэлектрофорез, изотахофорез, метод пептидных карт и ультрацентрифугирование.

Для установления первичной структуры белка (последовательности расположения аминокислотных остатков в одной или нескольких полипептидных цепях) проводят ряд сложных операций (схема 2).

Определение последовательности аминокислотных остатков в индивидуальных пептидах проводят фенилизотиоцианатным методом Эдмана, масс-спектрометрическим, ферментативным, генетическим, методом лазерной фотодиссоциации, обладающего высокой чувствительностью (для анализа достаточно 5 нмоль белка при молекулярной массе 50 кДа).

В методе масс-спектрометрии фрагментацию осуществляют воздействием электронного удара, а разделение фрагментов – в масс-спектрометре. В результате получают масс-спектр фрагментов пептида (рис.2).

Последовательность операций
при установлении первичной структуры белка
Белок

Раскрытие дисульфидных мостиков окисл ением белка надмуравьиной кислотой
Денатурированный белок

Селективный гидролиз в присутствии ферментов или избирательная деструкция химических методов

Смесь пептидов

Фракционирование методом высоковольтного электрофореза

Основные Нейтральные Кислые

пептиды пептиды пептиды

Субфракционирование методами электрофореза и хроматографии

Индивидуальные пептиды

Определение последовательности аминокислотных остатков в каждом пептиде
Первичная структура двух полных наборов

индивидуальных пептидов
Воссоздание первичной структуры белка

Первичная структура белка
На рисунке 2 приведены массовые числа, соответствующие аминокислотному типу фрагментации пептида, аминогруппа N-концевой аминокислоты – лейцина ацилирована и имеет деканоильную группировку, карбоксильная группа С - концевой аминокислоты – аланина, этерифицирована и несет метильную группу. Фрагментация идет по аминокислотному типу, т.е. преимущественно по пептидным связям с образованием фрагментов, характеризующихся соответствующими массовыми числами.

По методу Эдмана используется фенилизотиоцианат. Метод позволяет последовательно отщепить N-концевые аминокислоты в виде фенилтиогидантоионов, которые поглощают свет в УФ-области при 265-270 нм. Идентификацию фенилтиогидантоионов осуществляют с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ), жидкостной хроматографии высокого разрешения, а также масс-спектроскопии.

Лей ала ала ала нлае

268 339 456 (M +)

212 410 481 512

200 300 400 500
Рис.2. Масс-спектр метилового эфира N-деканоиллейцилаланил-аланилаланина.
Среди ферментативных методов расщепления полипептидной цепи на фрагменты широко используют трипсин, который гидролизирует связи, образованные карбоксильными группами основных аминокислот (R–СН-СООН) – лизина, аргинина. Химотрипсин гидролизирует ароматические аминокислоты – тирозин, фенилаланин, триптофан.

Для исследования пространственной структуры (конформации) белков используется рентгеноструктурный кристаллографический анализ. Метод основан на дифракции рентгеновских лучей электронами, окружающими ядра атомов в кристалле белка (рис.3).

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра неорганической и аналитической химии

БЕЗОПАСНОСТЬ

ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ

И ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Рабочая программа,

общие методические указания и темы контрольных работ

для студентов заочной формы обучения

3 курса (сокращенной формы) и 4 курса (полной формы)

технологическихспециальностей.

Москва - 2007

Рабочая программа по дисциплине

«Безопасность продовольственного сырья и

продуктов питания»

Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания как предмет изучения, ее практическая значимость в социально-экономическом развитии общества и наиболее важные ее прикладные аспекты.

Пищевая безопасность и основные критерии ее оценки. Экологическая сертификация пищевой продукции. Концепция безопасности пищевой продукции и питания.

Безопасные продукты и основные их ингредиенты, определяющие пищевую, биологическую и энергетическую ценность (белки, углеводы, липиды, минеральные вещества и витамины).

Основные критерии, определяющие качество продовольственного сырья и продуктов питания (санитарно-гигиенические нормативы, индекс загрязнения, предельно допустимая концентрация, допустимое суточное потребление, норма загрязнения, предельно допустимое остаточное количество, микробиологические показатели).

Окружающая среда – основной источник загрязнения продовольственного сырья и продуктов питания (загрязнение окружающей среды и основные его типы; классификация источников загрязнения; критерии количественной оценки загрязнения; комплексный экологический мониторинг; химико-экологический анализ загрязняющих веществ).

Понятие вредного вещества (антропогенные, биогенные, природные вещества; контаминанты, экзотоксины, эндотоксины).Токсичность и канцерогенность элементов и соединений.

Ксенобиотики – чужеродные вещества, поступающие в пищевые продукты и продовольственное сырье из окружающей среды (тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, нитраты, нитриты и нитрозосоединения, полициклические ароматические и хлорсодержащие углеводороды, диоксины и их аналоги, микотоксины).

Основные методы аналитического контроля ксенобиотиков в пищевой продукции и в продовольственном сырье.

Органолептические и токсикологические показатели качества пищевой продукции и продовольственного сырья и методы их оценки.

Микробиологические показатели безопасности пищевой продукции и продовольственного сырья и методы их оценки.

Пищевые добавки, их классификация и токсиколого-гигиеническая оценка.

Технологические добавки и их роль в обеспечении безопасности продовольственного сырья и продуктов питания.

Биологические добавки, их классификация и токсикологическая оценка.

Идентификация и фальсификация пищевой продукции.

Основные понятия и термины

1. Безопасность – система мероприятий, направленная на обеспечения, эффективного использования, достижений в какой-либо области народного хозяйства, направленных на обеспечение гигиенических нормативов, соблюдение которых исключает возможность опасного влияния на здоровье людей.

2. Безопасность пищевой продукции – соответствие пищевой продукции стандартным правилам, нормам и гигиеническим нормативам, исключающие опасное влияние ее на жизнь и здоровье людей нынешнего и будущего поколения.

3. Безопасные продукты – продукты, не содержащие совсем токсичных веществ, представляющих опасность для здоровья людей, или содержащие их в количествах, допустимых санитарными и гигиеническими нормами.

4. Продовольственное сырье – объекты растительного, животного, микробиологического и минерального происхождения, используемые для производства пищевых продуктов.

5. Качество продовольственного сырья и пищевых продуктов – совокупность характеристик, определяющих потребительские свойства, пищевую ценность и безопасность пищевой продукции, обусловливающих их способность удовлетворить физические потребности человека.

6. Пищевая продукция – это продовольственное сырье, пищевые продукты и их ингредиенты, этиловый спирт и алкогольная продукция.

7. Качество пищевой продукции – совокупность свойств и характеристик, которые обуславливают способность пищевых продуктов удовлетворять безопасность человека и обеспечивают безопасность пищевых продуктов для жизни и здоровья людей.

8. Пищевые продукты – это продукты, используемые человеком в пищу в натуральном и переработанном виде.

9. Пищевая ценность – показатель качества продукта, определяемый количеством и соотношением содержащихся в нем ингредиентов, доброкачественностью и биологической ценностью, усвояемостью вкусом, запахом и физиологической полезностью, т.е. совокупностью всех полезных качеств продукта.

10. Основные пищевые вещества – это органические и неорганические соединения, которые требуются для нормального роста, поддержания и восстановления тканей, а также для размножения.

11. Пищевой статус человека – степень обеспеченности организма энергией и основными пищевыми веществами.

12. Пищевые добавки – природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи.

13. Технологическая добавка – вещество, добавляемое в продукт при обработке, но затем удаляемого из него. Следы его могут обнаружиться в продукте.

14. Санитарно-гигиенические нормативы, устанавливаемые в законодательном порядке – допустимые уровни содержания химических соединений в объектах окружающей среды, продуктах питания и продовольственном сырье .

15. Биобезопасность – система мероприятий, направленная на обеспечение эффективного использования достижений генетической инженерии и биотехнологии, не допускающая при этом неблагоприятных экологических последствий и непосредственной угрозы здоровью людей .

16. Экологическая безопасность – степень защищенности территориального комплекса, экосистемы, человека и любой продукции от возможного негативного экологического воздействия, определяемая величиной экологического риска.

17. Глобальный уровень управления экологической безопасностью – прогнозирование и отслеживание процессов в состоянии биосферы в целом и основных ее составляющих.

18. Региональный уровень управления экологической безопасностью – прогнозирование и оценка экологической обстановки в крупных географических и экономических зонах, а иногда одновременно на территориях нескольких государств.

19. Локальный уровень управления экологической безопасностью – прогнозирование, контроль и оценка антропогенного влияния деятельности различных предприятий на состояние биосферы и основных ее составляющих.

20. Ксенобиотики – чужеродные вещества, поступающие в человеческий организм с пищевыми продуктами и имеющие высокую токсичность.

21. Контаминанты – экологические вредные вещества, которые пищевые продукты способны аккумулировать из окружающей среды и концентрировать их в избыточно опасных количествах.

22. Биоаккумуляция – обогащение организма химическим веществом путем его поступления из окружающей среды и пищевой продукции.