CC BY
8
УДК 664
D01 10.24412/2311-6447-2022-4-178-183
Изменение уровня кислотного числа жира в кукурузной крупе при различных, искусственно созданных условиях ее хранения
Change in the acid number of fat in corn cereal under different, artificially created storage conditions
Заместитель директора Ю.Ф. Марков, младш. науч. сотрудник Л.Г. Ересько, младш, науч. сотрудник А.Н, Буряк
Кубанский филиал ФГВНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, тел. 8(861) 255-30-02, kuban@fncps.ru
Associate Director Y.F. Markov, Junior Research Assistant L.G. Eresko, Junior Research Assistant A.N. Buiyak
Kuban Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, tel. 8(861) 255-30-02, kubanw.fncps.ru
Аннотация, Получены и проанализированы данные для набора проб кукурузной крупы с сопоставлением комплексных ортанолептических оценок и значений показателя «кислотное число жира«. Проанализированы 32 пробы кукурузной крупы, реализуемые в торговых сетях, по значению показателя КЧЖ наибольшее число проб - 11 находилось в диапазоне от 20,3 до 27,9 мг КОН на 1 г жира; 7 проб крупы - от 30,0 до 39,8 мг; б проб - от 40,6 до 46,5 мг и 3 пробы - в диапазоне 54,1-75,9 мг КОН на 1 г жира. Реализация режимов ускоренного состаривания проб кукурузной крупы обеспечена применением специально разработанного аппаратного и программно-инструментального комплекса. Нормой годности принято такое значение показателя КЧЖ, выше которого органолеггтическне показатели каши, приготовленной из зернопродукта, не соответствуют стандартным требованиям по цвету, вкусу, запаху, консистенции. Зернопродукт, имеющий значение КЧЖ выше нормы годности, не должен использоваться по прямому назначению.
Abstract. Data for a set of samples of corn groats were obtained and analyzed with a comparison of complex organoleptic estimates and values of the indicator «acid number of fat». 32 samples of corn groats sold in retail chains were analyzed, according to the value of the «acid number of fat» index, the largest number of samples - 11 were in the range from 20.3 to 27.9 mg KOH per 1 g of fat; 7 samples of cereals -from 30.0 to 39.8 mg; 6 samples - from 40.6 to 46.5mg; and 3 samples - in in the range of 54.1-75.9 mg KOH per 1 g of fat. The implementation of accelerated aging modes of corn groats samples is provided by the use of a specially developed hardware and software-tool complex. The norm of shelf life is such a value of the «acid number of fat» index, above which the organoleptic indicators of porridge prepared from grain products do not meet the standard requirements for color, taste, smell, consistency. Л grain product that has a value of "acid number of fat" index above the shelf life should not be used for its intended purpose.
Ключевые слово; крупа кукурузная, хранение, кислотное число жира, нормы свежести и годности. ускоренное состаривание проб
Keywords: corn groats, storage, acid number of fat, freshness and shell life norms, accelerated aging of samples
Кукурузная крупа вырабатывается в виде шлифованной иятиномерной крупной - для производства хлопьев и мелкой крупы для производства хрустящих палочек влажностью до 14 %.
В кукурузной крупе, в отличие от зерна кукурузы содержится меньше свободных липидов (1,2 против 5,0 % в зерне) за счет отделения в процессе выработки жи-росодержащего зародыша.
© Марков Ю.Ф., Ересько Л.Г., Буряк А.Н., 2022
Известно, что липиды кукурузной крупы, так же как и зерна, характеризуются высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (79,7 %), п состап которых входит 29,5 % олеиновой и 56,0 %линолевой.
Для кукурузной крупы нормы безопасного хранения и годности но показателю КЧЖ пока не установлены, хотя для многих других круп такие нормы имеются. Как следствие, для кукурузной крупы нет научно обоснованных сроков хранения и годности при различных температурных условиях, что в достаточной мере не гарантирует сохранение её качества и не обеспечивает безопасность при реализации [1].
Установление соответствующих норм в перспективе обеспечит формализацию определения критериев и сроков годности для кукурузной крупы.
Получены данные о ргано лепти ч е с к их оценок и показателя КЧЖ для набора проб кукурузной крупы, приобретаемой в течение 2022 г. в ряде независимых точек городской торговой сети. Максимальные значения показателя КЧЖ в этом наборе проб пока составило 75,9 мг КОН /г жира, орган оле пти че ские показатели кукурузной крупы во всех пробах при этом полностью соответствуют ГОСТ 6002-69 «Крупа кукурузная. Технические условия». Кулинарная оценка кукурузной каши, изготовленной из этих проб, также высокие. Для установления норм свежести и годности кукурузной крупы по КЧЖ эти пробы не применимы, поскольку значения показателей этих проб далеки от критических.
Таким образом, для запланированного определения предварительных значений норм свежести и годности кукурузной крупы оказалось безальтернативным применение данных, получаемых при искусственном лабораторном состаривании кукурузной круга,I, ускоряющие переход крупы в состояние с отклонением органолепти-ческих показателей от нормативных требований.
Значения, указанных норм, предложено считать предварительными, поскольку вероятно, достоверные значения для норм свежести и годности кукурузной крупы по показателю КЧЖ должны быть все же установлены на основе данных, полученных на пробах хранящейся кукурузной крупы не подвергаемой специальным соста-ривагощим воздействиям, - их предполагается получить на по следующих этапах с использованием уже заложенных на соответствующее длительное хранение проб кукурузной крупы. Целесообразность такого подхода обусловлена тем, что приемы искусственного состарив алия зачастую приводят к специфическим, неоднозначным траекториям порчи продукта,
В качестве основного приема искусственного состаривания проб кукурузной крупы было принято управление состоянием влаги, входящей в компонентный состав кукурузной крупы, управление связанностью этой влаги материалом в сочетании с управлением температурой такого хранения.
Такое влажностное управление осуществлено в двух вариантах:
1) путем расчетного увлажнения пробы кукурузной крупы распылением воды над ее поверхностью с последующим перемешиванием этой пробы и ее хранением в герметично закрытом объеме при повышенных температурах (30 и 40 °С);
2) путем регулируемого увлажнения воздуха, интенсивно взаимодействующего с развитой поверхностью проб кукурузной крупы на всем протяжении процесса хранения.
В первом из этих вариантов увлажненные до заданных значений влажности (16, 18 %) пробы кукурузной крупы размером по 2 кг помещены в стеклянные емкости с закрытыми крышками. Емкости размещены на полках в термостате с температурой 30 и 40 °С.
Во втором варианте исходные (с нативной влажностью) пробы кукурузной крупы размером по 2 кг насыпаны в металлические сита С20 /38 с размером отверстий перфорировашщго полотна 0,8 мм. Сами металлические сита установлены на полках в климатической камере. В климатической камере организована принудительная вертикальная 100 % рециркуляция воздуха со скоростью около 3 м/с посред-
ством обводного центробежного вентилятора. Такая значительная скорость воздуха, в частности, обеспечивает повышенные значения коэффициентов массопереноса, способствующие ускоренному протеканию кинетических процессов. В климатической камере осуществляется автоматическая стабилизация температуры ре циркулирующего воздуха путем его подогрева и охлаждения встроенными поверхностными теплообменниками. Применено регулируемое испарительное увлажнение потока воздуха. В результате чего достигаются повышенные значения его влажности. Протекающее сорбционное увлажнение крупы приводит к снижению связанносги воды материалом. Это, в свою очередь, приводит к интенсификации гидролитического расщепления лип идо в и к ускорению химических реакций. Побочным эффектом такой повышенной активности воды в кукурузной крупе является создание благоприятных условий для развития микробиоты. Чрезмерное разрастание микрофлоры может привести к проявлению явных органолептических признаков микробиологической порчи хранящейся кукурузной крупы, что нежелательно в решаемой задаче. Но следует учитывать, что микрофлора является дополнительным продуцентом ферментов, участвующих в расщеплении липидов кукурузной крупы.
Таким образом, в вопросе регулирования значения активности воды в кукурузной крупе, хранящейся в климатической камере, должен быть достигнут компромисс: С одной стороны, доступность воды должна быть достаточно высокой для создания оптимальных условий гидролитического расщепления, а с другой - не настолько высокой, чтобы происходило чрезмерное разрастание микрофлоры с явно проявляемой микробиологической порчей продукта и соответствующей органолептикой.
Внутри климатической камеры дополнительно организовано биоактивное спектральное освещение, которое предположительно активизирует фотохимические реакции и одновременно обеспечивает некоторый бактерицидный эффект. Внутренний объем климатической камеры составляет около 0,7 м3. Герметичная дверь климатической камеры имеет стеклянное окно для визуальных наблюдений.
Для получения большего набора данных от проводимых экспериментов закладки проб кукурузной крупы в климатическую камеру осуществляют в несколько волн с временным интервалом около 30 дней.
Для оперативного контроля за температурно влажностным состоянием хранящихся проб кукурузной крупы в нее установлены пирометрические датчики внут-рикрупяного воздуха, совмещенные с термометрическими датчиками. Посредством этих датчиков оценивают активность воды, связанность влаги в пробах кукурузной крупы, хранящихся на ситах в климатической камере и в стеклянных емкостях термостатов [3].
Методика установления норм свежести и годности кукурузной крупы по показателю КЧЖ заключается в получении набора проб кукурузной крупы, в хранении проб (в естественном хранении с нативной влажностью, в лабораторном хранении с нативпой влажностью, в лабораторном хранении в условиях искусственного соста-ривания), в анализе показателей кукурузной крупы в этих пробах с комплексной ор-ганолептической оценкой проб этой крупы и каши на дегустациях, в последующей аналитической обработке данных с установлением соотношений показателя КЧЖ и комплексной органолептической оценки (КОО) продукта.
Нормой свежести принято такое значение показателя КЧЖ, при котором продукт сохраняет свойственные ему органолептические показатели (вкус, запах, цвет). Показатель свежести отражает состояние крупы на момент определения КЧЖ. Превышение установленной нормы свежести приводит к появлению, вследствие гидролитических процессов, несвойственных этому зернопродукту запаха и цвета, потери цвета. Такой зернопродукт дальнейшему хранению не подлежит и должен быть реализован. Органолептические свойства каши, приготовленной из кукурузной крупы со значением КЧЖ, соответствующим норме свежести, практически не изменяются.
Превышение же указанной нормы свежести отражается на органолептических свойствах каши.
Нормой годности принято такое значение показателя КЧЖ, выше которого ор-ганолептические показатели каши, приготовленной из кукурузной крупы, не соответствуют стандартным требованиям по цвету, вкусу, запаху, консистенции. Крупа, имеющая значение КЧЖ выше нормы годности, не должна использоваться по прямому назначению [2,5]. Комплексную органолептическую оценку проводят комиссионно. Сводные данные по хранению увлаженной кукурузной крупы в термостате с ее органолептическими оценками, представлены в табл. 1,
Таблица 1
Хранение кукурузной круиы N5 4 термостате при Т = 30 "С
Шифр пробы Наименование пробы Срок хранения, сут. КЧЖ мг на 1 г жира Массовая доля жира,% на а.с.в. Влажность,% Примечание цвет/запах/вкус, баллы
Расчетная влажность 15 %
22 Исходная проба 0 12,6 1,9 10,7 5/5/5
Закладка на хранение 0 12,6 15,2 5/5/5
22/28 12 27,7 2,0 14,9 2/2/-Появление плесени на поверхности крупы
22/28/37 23 94,2 2,0 13,5 2/2/-(Вкус не определялся)
Расчетная влажность 16 %
22 Исходная проба 0 12,6 10,7 5/5/5
Закладка на хранение 0 12,6 16,2 5/5/5
22/29 12 33,6 2,0 14,9 2/2/-Появление плесени на поверхности крупы
22/29/38 23 97,0 2,0 14,5 2/2/-Появление плесени на поверхности крупы
Расчетная влажность 18 %
22 Исходная проба 0 12,6 1,9 10,7 5/5/5
Закладка на хранение 0 12,6 18,2 5/5/5
22/30 12 28,7 1,9 16,2 2/1/-Появление плесени на поверхности крупы
22/30/39 23 71,8 1,9 16,1 2/1/-Появление плесени на поверхности крупы
Данный метод ускоренной деградации крупы признан неэффективным, так как вместо ожидаемою процесса гидролиза лииидов в течение короткого времени произошла микробиологическая порча продукта.
Дальнейшее состаривание новых проб кукурузной крупы проводилось в климатической камере с повышенной влажностью и температурой [4], Показатели качества исходной пробы представлены в табл. 2. Данные по динамике изменения показателя КЧЖ представлены в табл. 3.
Таблица 2
Показатели качества, кукурузной крупы, выработанной из зерна кукурузы урожая 2021 г.
№ партии, шифр пробы Органолептические показатели Влажность, % КЧЖ , мг КОН на 1 г жира Массовая доля жира, % на а.с.в. Массовая доля белка, % Зольность, % на а.с.в. Микрофлора, КОЕ/г
КМА-ФАиМ Плесневые грибы
1/22 Свойственные 10,7 12,6 ад 8,98 0,08 9x10' 8х 10
Таблица 3
Хранение кукурузной крупы № 4 в климатической камере и термостате с температурой 40 °С
Шифр пробы Наименование пробы Срок хранения, сутки КЧЖ мг КОН на 1 г жира Активно сть воды Температура крупы,% Влажность крупы, % Цвет/ запах/ вкус, крупы балл Цвет/ запах/ вкус/ консистенция каши, балл
22 Исходная проба 0 12,6 - - 10,7 5/5 /5
22/34 03.06.22 7 47,4 0,76 40,3 13,5 5/5/5 -
В климатической камере было убрано увлажнение, проба была там же подсушена (12 дней) и помещена в термостат с температурой 40 "С в закрытой стеклянной емкости
22/64 13.07.22 47 89 Д 0,48 38,8 8,4 4/4/3 -
22/67 03.08,22 68 91,3 0,48 38,9 9,7 4/3/3 -
22/82 31.08.22 95 130 0,48 39 10,4 2/2/3 2/3/3/5
Проба снята с хранения
Поскольку органолептические свойства кукурузной крупы, достигшей уровня КЧЖ в 130 мг КОН/г жира, и каши из нее, безусловно, являются неудовлетворительными, этот уровень можно предварительно принять за значение нормы годности. Тем не менее, необходимо учитывать, что данный уровень КЧЖ достигнут при искусственно созданных неблагоприятных условиях хранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волкова О.В., Ванина Л.В. Кислотное число жира как индикатор свежести и годности манной крупы / / Пищевая промышленность. - 2022. - № 5. - С. 53-54.
2. Приезжева Л.Г. Использование показателя «кислотное число жира» для установления норм безопасного хранения и годности овсяной крупы / / Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2016. - № 7-8 (166). - С. 12-14.
3. QUIPMENT AND SCIENTIFIC STUDIES OF EXPERIMENTAL DATA ON STORAGE OF WHEAT GRAIN Yuri F. Markov, Alexandra N. Buriak, Larisa G. Ercsko / / Пищевые системы, - 2019, - том 2, № 4, - С. 25-30,
4. Черкасов С.В., Ересько Л.Г., Буряк А.Н. Кислотное число жира зерна пшеницы при хранении в условиях южных регионов России / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания. -2020 - № 4.- С. 134-139.
5. Приезжева Л.Г., Мелешкина Е,П, Уточнённые нормы безопасного хранения и годности пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта но кислотному числу жира //Хлебопродукты. - 2018, - № б. - С. 44-47,
REFERENCES
1. Volkova О.V., Vanina L.V. Acid number of fat as an indicator of the freshness and suitability of semolina//Food industry. - 2022. - Ns 5. -Pp. 53-54.
2. Newcomer L. G. Using the indicator "acid fat number" to establish the standards for the safe storage and shelf life of oat groats/ / Confectionery and bakery production. - 2016. - № 7-8 (166). - Pp. 12-14.
3. QUIPMENT AND SCIENTIFIC STUDIES OF EXPERIMENTAL DATA ON STORAGE OF WHEAT GRAIN Yuri F, Markov, Alexandra N. Buriak, Larisa G. Eresko // Пищевые системы. - 2019, - Volume 2, No. 4. - Pp. 25-30.
4. Cherkasov C.B., Eresko L.G., Buryak A.N. Acid number of wheat grain fat during storage in the southern regions of Russia, -2020 - № 4. - Pp. 134-139.
5. Priezheva L.G., Meleshkina E.P. Updated standards for safe storage and shelf life of prime grade wheat bakery flour according to the acid number of fat/ / Bread products. - 2018. -Na 6. - Pp. 44-47.
