Методи контролю якості харчових виробництв

Одержані результати заносять в табл. 2.2.

 

Таблиця 2.2 –  Визначення масової частки вологи експресним методом

Зразок продукту	Номер пакету	Маса пакету, г			Маса  наважки, г	Масова частка вологи в продукті, %
		порожнього, висушеного до постійної маси	з наважкою до висушування	з наважкою  після висушування
						досліджуваний зразок	норма за  стандартом

 

Розбіжність між двома паралельними визначеннями не повинна перевищувати 1 %.

 

РОБОТА 2. ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ  ЧАСТКИ ВОЛОГИ У В’ЯЗКОМУ ПРОДУКТІ

Для в’язких речовин (патока, згущене молоко та ін.) висушування  ускладнюється внаслідок утворення на поверхні матеріалу твердої кірки, яка заважає випаровуванню води з внутрішніх шарів та уповільнює процес зневоднення. Для полегшення та прискорення процесу сушіння, збільшення питомої поверхні випаровування в таких випадках застосовують наповнювачі (на 1 г в’язкого продукту беруть 25 г наповнювача), під час змішування з якими в’язкі продукти стають крихкими. В якості наповнювачів використовують прожарений кварцовий пісок або звичайний річковий пісок, попередньо оброблений розчином соляної кислоти. Іноді для висушування в’язких рідин використовують ролики з фільтрувального паперу.  

Прилади, обладнання, матеріали: зразок продукту (патока, згущене молоко), пісок, технічні ваги, ексикатор, лопатка або шпатель, скляна паличка, бюкси алюмінієві, сушильна шафа СЕШ – 3, годинник, термометр, тигельні щипці.

Для рівномірного розподілення проби продукту на наповнювачі в  бюкси додають трохи гарячої  води, суміш добре перемішують  паличкою та висушують разом з паличкою прискореним способом. Масову частку вологи розраховують за формулою 2.1.

 

РОБОТА 3. ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ВОЛОГИ У ЖИРАХ

Суть методів визначення масової частки вологи в жирах  та оліях полягає у висушуванні  наважки до постійної маси за температури 100…105 °С або нагріванні олії за певних температурних режимів до моменту припинення випаровування вологи. Перший з вищевказаних методів використовують для визначення масової частки вологи в рослинних оліях, саломасах. Другий метод використовують для аналізу коров’ячого масла та маргарину.

Прилади, обладнання, матеріали: зразок продукту (маргарин, вершкове масло), технічні ваги, хімічний стакан, годинникове скло, електрична плитка, термометр, годинник.

У попередньо зважений хімічний стакан беруть наважку маргарину  масою 5 г. Стакан з пробою накривають годинниковим склом. Видалення вологи з продукту проводять на електричній плиті за температури 160…170 °С до припинення запотівання годинникового скла після завершення потріскування. Стакан з наважкою охолоджують на столі протягом 10 хв та зважують з точністю до 0,01 г.

Результати досліджень оформлюють в табл. 2.3.

Таблиця 2.3 –  Визначення масової частки вологи в  харчових продуктах

Досліджуваний  продукт	Метод аналізу	Масова частка вологи за даними дослідження, %	Масова частка вологи за нормативною документацією, %	Висновок
Борошно	прискорений
	експресний

Одержані результати досліджень порівняти з нормативною  документацією та зробити висновок про стандартність харчових продуктів.

Контрольні  питання

1. Поняття масової  частки вологи.

2. Чому масова частка  вологи є важливим показником якості харчових продуктів?

3. Поняття «вільна»  та «зв’язана» вода.

4. Форми зв’язку вологи  з матеріалом.

5. Класифікація методів  визначення масової частки вологи.

6. Особливості прямих  методів визначення масової частки  вологи.

7. Особливості непрямих методів визначення масової частки вологи.

8. Суть методів визначення  масової частки вологи висушуванням. Класифікація, переваги та недоліки.

9. Визначення масової  частки вологи в сипких продуктах  прискореним методом. Параметри,  точність методу.

10.  Визначення масової частки вологи в сипких продуктах експресним методом. Параметри, точність методу.

11. Особливості визначення  масової частки вологи в’язких  продуктів.

12. Методика визначення  масової частки вологи жирів.

 

Лабораторна робота № 3

Тема: Методи визначення масової частки сухих речовин в харчових продуктах і розчинах (пікнометричний, рефрактометричний, ареометричний)

 

Мета: вивчити методи визначення масової частки сухих речовин в харчових продуктах та розчинах; визначити масову частку сухих речовин розчинів цукру, солі, патоки, дріжджового концентрату за допомогою пікнометрів та ареометрів; визначити вміст сухих речовин у в'язких продуктах рефрактометричним методом; порівняти результати досліджень з фактичним вмістом сухих речовин та з вимогами нормативної документації; зробити висновок про стандартність продуктів.

 

Порядок виконання роботи

Визначення концентрації сухих речовин в сировині, напівфабрикатах  та готовій продукції має велике практичне значення. Цей показник впливає на якість, калорійність, технологію переробки, умови зберігання та вихід продукції.

Під концентрацією сухих речовин розуміють  кількісний вміст даних речовин в дослідному матеріалі. Кількість розчинених сухих речовин виражають в масових (г на 100 г розчину) або масово – об’ємних (г на 100 см³) відсотках.

Вміст сухих речовин  можна визначати прямим способом (висушування наважки і зважування сухого залишку) та непрямими методами (за відносною густиною речовини або показником заломлення світла, що пропорційні концентрації сухих речовин). Визначення масової частки сухих речовин прямим способом дає точний результат (істинний), але займає забагато часу. Непрямі методи забезпечують істинний результат, якщо дослідний розчин містить тільки одну речовину, звільнену від домішок. Інші речовини, що містяться в розчині, викривляють результат, тому вимірюють не істинний, а видимий вміст сухих речовин. Для одержання точних результатів або для визначення істинного вмісту сухих речовин у досліджуваних продуктах треба вносити поправку до кількості видимих сухих речовин, яку можна знайти в літературних джерелах чи встановити експериментально.

РОБОТА 1. ВИЗНАЧЕННЯ МЕТОДІВ, ЩО ҐРУНТУЮТЬСЯ НА ВИЗНАЧЕННІ ГУСТИНИ ПРОДУКТУ – ЗА ДОПОМОГОЮ

ПІКНОМЕТРІВ І АРЕОМЕТРІВ.

Густиною  речовини називають відношення маси даної речовини m до його об’єму V. Густина речовини позначається символом ρ і вимірюється           в кг/м³.

Густина речовини за визначеної температури – величина постійна. З підвищенням температури густина зменшується (завдяки збільшенню об’єму), а зі збільшенням концентрації розчинів густина збільшується.

Слід розрізняти істину та видиму густину тіла.

Під істинною густиною розуміють густину, яка була визначена зважуванням тіла у безповітряному просторі, у разі зважування на повітрі одержуємо видимий результат густини.

Визначення  масової частки сухих речовин  пікнометричним методом.

Пікнометр – тонка скляна мірна колба місткістю 25…50 см³.

Пікнометричний метод  визначення масової частки сухих  речовин точніший за ареометричний, проте досить тривалий.

Прилади, обладнання, матеріали: зразок продукту (основний розчин патоки), пікнометр, аналітичні ваги, дистильована вода, термометр, годинник, фільтрувальний папір.

Для визначення відносної  густини рідини за допомогою пікнометра спочатку сухий, чистий пікнометр зважують на аналітичних вагах (Р₀ ). Наповнюють його вище за мітку дистильованою водою температурою 20 °С, занурюють на 30 хв у воду температурою 20 °С (темперують), після чого доводять рівень води в пікнометрі до мірної риски, видаляючи її надлишок фільтрувальним папером. Потім пікнометр виймають з води, витирають фільтрувальним папером та зважують через 10…15 хв (Р₁ ). Визначення повторюють двічі. Для розрахунків береться середній результат.

Воду виливають, ополіскують  пікнометр дослідним розчином декілька разів, наповнюють ним та повторюють визначення. Після зважування одержують Р₂ .

Під час визначення вмісту сухих речовин в продуктах  використовують водні розчини, що містять 20 г речовини в 100 см³ води.

Відносну густину розраховують за формулою:

За довідковою таблицею знаходять концентрацію сухих речовин в розчині.

Визначення  масової частки сухих речовин  ареометричним методом.

Ареометр - скляна циліндрична посудина, запаяна з двох боків. Нижня, потовщена частина приладу заповнена дробом, щоб надати ареометру у рідинах строго вертикального положення. У верхній частині знаходиться шкала з поділками. Ареометри градуюють залежно від призначення.

Ареометри загального призначення  використовуються для вимірювання  густини рідини за температури 20 °С в межах від 700 до 2000 кг/м³ з точністю до ±1·10³. Такі ареометри називають денсиметрами.

Ареометри, шкали яких градуйовані за температури 20 °С по розчинам чистої сахарози, називають цукромірами. Вони градуйовані так, що у чистих водних розчинах показують масову частку розчиненого цукру, тобто кількість цукру в 100 г розчину. В дріжджовому концентраті цукромір показує видимий вміст сухих речовин, за яким, користуючись таблицею, можна визначити кількість пресованих дріжджів в 1 л концентрату.

Схожими за конструкцією та зовнішнім виглядом є спиртоміри – прилади для визначення міцності горілки та водно-спиртових розчинів, шкала яких градуйована в одиницях міцності (градусах чи об’ємних відсотках).

Дія ареометра базується  на гідростатичному законі Архімеда - тіло, занурене у рідину, виштовхується з неї силою, рівною масі виштовхнутої рідини. Занурений у розчин ареометр знаходитиметься у рівновазі лише тоді, коли його маса і маса витісненої ним рідини зрівняються. Глибина занурення ареометра однієї і тієї ж маси залежить від густини розчину: чим більша густина розчину, тим менше занурюється ареометр, і навпаки.

Нульова поділка шкали  ареометру знаходиться на тому рівні, де зупиняється у рівновазі ареометр в дистильованій воді за 20 °С.

Правильні покази ареометра  можливі лише за температури 20 °С, в інших випадках вводять поправки на температуру за довідковими таблицями. Однак ці поправки приблизні, тому краще працювати за температури градуювання шкали.

Прилади, обладнання, матеріали: зразок продукту (розчини цукру, солі, дріжджовий концентрат), ареометри (денсиметр, цукромір), циліндр, термометр.

Під час роботи з ареометрами  необхідно дотримуватися таких  умов:

1) ареометр повинен  бути чистим, а його шийка –  сухою;

2) ареометр потрібно  брати за верхній кінець шийки,  вище шкали;

3) ареометр потрібно  обережно занурювати у досліджуваний  розчин, а після зупинки ареометра його необхідно занурити на 2…3 мм та почекати        1…2 хв, доки температура ареометра не зрівняється з температурою рідини;

4) ареометр не повинен  торкатися стінок циліндра, у який налито досліджувану рідину: для цього рекомендується використовувати циліндр у 2…3 рази більшого діаметру, ніж нижня частина ареометра;

5) досліджувана рідина  не повинна містити повітря  та піни на поверхні. Пухирці  повітря змінюють густину рідини, а піна не дає можливості робити точний відлік по шкалі. Тому рідину в циліндр наливають обережно, по стінці. Якщо рідина піниться, циліндр наповнюють нею майже до верху так, щоб під час занурення ареометра частина її перелилася через край циліндра;

6) відлік по шкалі  ареометра проводять по нижньому  меніску;

7) після використання  ареометр необхідно промити водою  та покласти у футляр.

Ареометр занурюють  тричі в розчин з температурою 20 °С та розраховують середнє значення. Визначають вміст розчиненої речовини користуючись табл. 3.1, 3.2 та 3.3

Таблиця 3.1 –  Густина сольового розчину за температури 15 °С

 

Вміст солі у розчині, г на 100 г	Густина солі, кг/м3		Вміст солі у розчині, г на 100 г	Густина солі, кг/м3
1	1007,25		15	1111,46
2	1014,50		16	1119,38
3	1022,74		17	1127,30
4	1028,99		18	1135,23
5	1036,24		19	1143,15
6	1043,66		20	1151,07
7	1051,08		21	1159,31
8	1058,51		22	1167,55
9	1065,93		23	1175,80
10	1073,35		24	1184,04
11	1080,97		25	1192,28
12	1088,59		26	1200,98
13	1096,22		26,3	1204,33
14	1103,84