Анализ качества кондитерских изделий на примере группы «мучных» (вафли)

Комплекс пахучих веществ запаха пищевых продуктов состоит из большого числа компонентов, принадлежащих различным классам веществ. К ним относятся эфирные масла, в состав которых входят сесквитерпеновые и монотерпеновые углеводороды, циклотерпены, их кислородопроизводные, а также летучие кислоты, альдегиды, спирты, сложные эфиры; фенолы и серосодержащие эфирные масла; продукты распада белков, жиров; меланоидины. Всего в пищевых продуктах идентифицировано свыше 2 тыс. компонентов.

Наиболее богаты ароматическими веществами пряности, кофе, чай, шоколад, свежие плоды и овощи. Так, в кофе обнаружено 370 компонентов, в землянике — 251, в шоколаде — 201. Исследованиями М.А. Николаевой и Э.В. Роговой в столовой моркови сорта Шантане найдено 34 компонента, которые представлены алифатическими терпенами (цис- и транс-фарнезол), их кислородопроизводны- ми (цитронеллол, терпениол, цитраль, эвгенол и др.), альдегидами коричным, анисовым, ванилином, фенольными соединениями (кумарин, скополетин, эскулетин).

Учитывая сложность комплекса ароматобразующих веществ и зачастую невозможность дать определенную характеристику запаха пищевых продуктов, при органолептической оценке прибегают к примерному определению — «запах, соответствующий продукту». Только в отдельных пищевых продуктах основной запах обусловливают преобладающие летучие вещества. Так, основной тон в цитрусовых придает цитраль, в чесноке — аллилсульфид, в ваниле — ванилин, в гвоздике, душистом перце — эвгенол, в лавровом листе — пинен.

Наличие преобладающих веществ в формировании запаха пищевых продуктов предопределяет одно из важнейших направлений исследований качества — изучение компонентов, определяющих типичный аромат того или иного продукта, что позволяет скорректировать данные инструментального анализа и органолептических восприятий. Пока имеются только отдельные работы, в которых сделана попытка корреляции инструментальных данных и органолептической оценки.

В связи с этим представляют интерес исследования, проведенные В.Т. Поповским и другими по корреляции данных исследования веществ аромата ягод и плодов, определяемых с помощью газовой хроматографии, и аромата, определяемого органолептически.

Установлено, что специфический запах, например, абрикосов, черной смородины и других обусловлен отдельным веществом или группой веществ, относящихся к высококипящим соединениям. Букет плодов создается комплексом веществ. Авторами предложена упрощенная.

классификация групп летучих веществ и сделана попытка определить их роль в формировании типичного аромата исследованных соков:

I — низкокипящие  вещества, обладающие приятным цветочным, плодовым и медовым ароматами (спирты, эфиры);

И — высококипящие специфичные вещества, обусловливающие типичный аромат данного продукта;

III — вещества, не  характерные для данного продукта, обладающие различными запахами разной интенсивности;

IV — вещества, обладающие  неприятным запахом с различными  оттенками.

Кроме приятных запахов пищевые продукты могут иметь нежелательные запахи, чаще всего затхлый, землистый, гнилостный, которые ухудшают качество. Причинами их возникновения являются микробиологические или биохимические процессы. Так, затхлый запах бывает присущ продуктам, пораженным бактериями Pseudomonas, Acromobacter, Actinomycetes; плесневелый или землистый — плесневыми грибами. Гнилостный запах появляется при поражении продуктов гнилостными бактериями или при автолитическом распаде белков.

Восприятие запаха зависит также от некоторых физических свойств ароматических веществ: упругости паров, растворимости, концентрации паров и адсорбции.

Ощущение запаха возникает только при определенной упругости паров, обеспечивающей соприкосновение молекул вещества с обонятельными луковичками. Вещества с более высокой упругостью паров выделяют больше молекул, чем вещества с низкой упругостью паров, поэтому запах первых воспринимается как более интенсивный. Упругость пара возрастает с увеличением температуры. Этим свойством пользуются для обнаружения слабых запахов, не воспринимаемых при комнатной температуре. По этой же причине не рекомендуется определять запах очень холодных продуктов.

Отличительным свойством пахучих веществ является их растворимость в жирах.

Концентрация пахучих веществ в воздухе влияет на интенсивность восприятия запаха, а иногда и на его тон. Так, индол в небольших концентрациях имеет запах фиалки, а в больших — фекалий. Заметные отличия воспринимаемых ощущений наблюдаются при разнице в концентрации вещества не менее 30%.

Адсорбция пахучих веществ слизистой оболочки носа является обязательным условием их восприятия, причем адсорбция опережает импульс рецептора обоняния.

Давно установлено, что запахи оказывают большое влияние на самочувствие человека: приятные — улучшают его, неприятные — угнетают и могут вызвать различные отрицательные реакции (тошноту, рвоту, обмороки, отвращение к пище и т. п.).

Еще в 1835 г. русский физиолог П.А. Истаманов показал, что раздражение обонятельного анализатора человека приятными запахами (розовым и бергамотовым маслами) повышали температуру кожи, снижали кровяное давление, замедляли пульс. Неприятные запахи (уксусной кислоты, аммиака, гнили и т. п.), наоборот, вызывают понижение температуры и повышение кровяного давления, учащение пульса.

В настоящее время имеются многочисленные исследования, подтверждающие воздействие запахов на организм человека. Установлено, что запах камфоры увеличивает сопротивление бронхов, бензола и герантиола — улучшает слух, а индола — ухудшает, лаванды, розмарина, укропа и герани — успокаивает, розы, мяты, лимона, эвкалипта — повышает работоспособность, возбуждает. Запахи бергамотового масла, пиридина и толуола повышают остроту зрения в сумерках.

Проведенные японской фирмой «Силица» исследования показали, что число ошибок программиста снижается на 20% от запаха лаванды, на 33% — жасмина, на 54% — лимона. Английские ученые обнаружили, что запах моря может уменьшить чувство тревоги и беспокойства.

Очень интенсивные запахи быстро вызывают утомляемость обоняния, потерю восприятия данного запаха или запахов вообще. В ряде случаев насыщенные запахи могут вызывать головокружение, головную боль, усиление сердцебиения (например, запах черемухи).

Вкусовой метод — метод, основанный на восприятии вкуса с помощью вкусовых рецепторов.

Вкус — чувство, возникающее при возбуждении вкусовых рецепторов и определяемое как качественно, так и количественно.

Качественное определение вкуса вызвано воздействием веществ на вкусовые луковицы, которые находятся преимущественно в сосочках на языке. Кроме того, они найдены на слизистой поверхности ротовой полости, стенок глотки, миндалин, гортани. В полости рта человека может быть до 9 тыс. вкусовых луковиц. Кроме того, определение вкуса связано с осязанием пищи в ротовой полости.

Вкусовой аппарат рта человека является химическим анализатором, причем более чувствительным, чем современные приборы. Все богатство разнообразных оттенков, сочетаний вкусовых ощущений возникает в результате раздражения особых органов чувств — вкусовых луковиц (почек), каждая из которых состоит из нескольких чувствительных хеморецепторных клеток, соединенных с сенсорными нейронами и окруженных поддерживающими клетками. Хеморецепторные клетки реагируют на определенные химические вещества.

Вкусовые почки дифференцированы к восприятию основных видов вкуса: сладкого, соленого, кислого и горького. Вкусовые почки, находящиеся на кончике языка, наиболее чувствительны к сладкому вкусу, у краев передней части языка — к соленому, у краев задней части языка — к кислому, у основания — к горькому.

Все вещества, обусловливающие вкус пищевых продуктов, растворимы в воде, только в растворенном виде они могут воздействовать на химические анализаторы вкусового аппарата.

В основу теоретических представлений о вкусе и вкусовых ощущениях положены некоторые принципы молекулярной биофизики.

Одним из положений является понятие об организме как химической машине, управление и регуляция которой осуществляется посредством молекулярных сигналов, молекулярных источников, преобразователей и рецепторов информации.

Узнавание сигнала рецептором является основным свойством такой регулируемой и регулирующей системы, как человеческий мозг. Он осуществляет классификацию объектов, информация о которых передается рецептором. Молекулы белков и липидов рецепторных мембран «узнают» молекулы или атомные группы вещества, на которые они дифференцированы. Кроме того, вкус определяется воздействием на специфические центры рецепторных мембран. При этом возникает нервный импульс, передаваемый в центральную нервную систему, где он трансформируется в определенный «вкусовой образ». По-видимому, в этих же участках коры головного мозга запасается и хранится информация о разных видах вкуса. Это имеет важное значение при органолептической оценке вкуса — дегустации.

При молекулярном узнавании распознающее устройство сохраняет свою целостность в акте узнавания и возвращается в исходное состояние, совершив преобразование молекулярного сигнала. Узнавание определяется слабым взаимодействием, реализуемым при структурном соответствии. Однако для воздействия на нервные окончания, вызывающие вкусовые ощущения, необходима определенная минимальная концентрация молекул вещества, называемая «порогом ощущения». Например, порог ощущения сахарозы — 0,4 г на 100 мл воды, поваренной соли — 0,05, соляной кислоты — 0,003, хлористоводородного хинина — 0,000008 г.

Порог ощущения зависит и от температуры раствора, что вероятно, объясняется изменением состояния молекулы белков вкусовых почек. Наилучшее восприятие вкусовых веществ происходит при температуре растворов, близкой к температуре тела человека (36,5°С). Горячие растворы тех же веществ в указанных концентрациях кажутся безвкусными, т. е. не вызывают никаких ощущений. При охлаждении до температуры 30°С сладкий вкус проявляется скорее, чем соленый или горький.

Различают четыре основных вида вкуса: сладкий, соленый, кислый, горький, ощущения которых вызываются определенными вкусовыми веществами. В последнее время к основным видам вкуса стали относить щелочной и вяжущий. Ощущение щелочного вкуса вызывает водный раствор бикарбоната натрия, а вяжущий — водный раствор танина.

Кроме того, принято выделять ощущение вкуса, определяемое в зарубежной литературе термином «umami», который означает приятность, совершенство вкуса, вызываемое его усилителями — глутаминатом натрия и нуклеотидами.

Ощущение вкуса может изменяться в зависимости от массовой доли вещества. Так, при концентрации растворов хлорида натрия и калия ниже пороговой возникает ощущение сладкого вкуса. С увеличением концентрации растворы хлорида калия изменяют вкус на горький, затем на горько-соленый. Ряд сахарозаменителей (сахарин, цикломаты, аспартам) при умеренной концентрации обладают интенсивным сладким вкусом, а при повышенной — горьким.

При оценке вкуса имеет значение и быстрота вкусового ощущения: быстрее всех воспринимается соленый вкус, затем сладкий и кислый. Горький вкус воспринимается наиболее медленно.

Вкусовые вещества пищевых продуктов можно разделить на следующие группы:

I. Глюкофорные (сладкие) вещества—моно-и дисахара, сахарин, глицерин, глицин.

Согласно глюкофорной теории ощущения носителями сладости являются глюкофорные группы —СН2(ОН); —СН(ОН), а регуляторами — ауксоглюконовые группы —СН—. При ощущении сладкого вкуса нет узнавания молекулярной структуры Сахаров.

Разные вещества характеризуются различной степенью сладости (табл. 3).