CC BY
157
661.185-32.002.612.001.4
МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Ф УНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРЕПАРАТОВ КАРРАГИНАНА
Д.Б. СВЕТЛАНОВ
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
Для корректировки функционально-технологических свойств (ФТС) мясного сырья в технологии мясных продуктов используется широкий ассортимент пищевых гелеобразователей. Наиболее эффективными из них являются полисахариды, в частности карраги-нан.
Широкий спектр предлагаемых препаратов карра-гинана ставит технологов пищевых производств перед серьезной проблемой их выбора. Знание ФТС позволяет решить данную проблему.
Под ФТС каррагинана понимают физико-химиче-ские характеристики, определяющие его поведение при переработке в пищевые продукты, а также обеспечивающие желаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых пищевых продуктов. Изучение ФТС является ключевым моментом при разработке новых продуктов питания, обеспечивая разработку рецептур многокомпонентных пищевых систем, выбор процессов и режимов их переработки.
Понятие ФТС охватывает широкий спектр физико-химических характеристик. Стоит отметить, что набор изучаемых свойств определяется конечным продуктом использования препарата. Так, некорректно говорить о высоком и низком уровне ФТС безотносительно к процессу технологического использования препарата каррагинана.
Одним из направлений деятельности ПНИЛЭФМ01111 МГУПБ является изучение ФТС пищевых добавок, применяемых при производстве мясных продуктов. Цель настоящего исследования - создание комплекса методик определения ключевых характеристик препаратов каррагинана, необходимых при разработке рецептур и технологий мясопродуктов. В комплекс определяемых физико-химических характеристик препаратов каррагинана, используемых в данном производстве, входят: pH, критическая (минимальная) концентрация гелеобразования (ККГ), структурно-механические свойства геля и доля синеретиче-ской жидкости.
Г ели каррагинана готовят в зависимости от поставленной задачи в дистиллированной воде или 2%-м растворе хлорида натрия. Для определения структурно-механических свойств используют 1 или 2%-й гели. Для этого взвешенную на технических весах навсску небольшими порциями добавляют к заранее отмеренному объем}' раствора хлорида натрия или дистиллированной воды при постоянном перемешивании на механической мешалке. Диспергирование проводят до
полного разрушения комков. Термообработку осуществляют на кипящей водяной бане. При достижении температуры внутри стакана 80°С суспензию выдерживают при постоянном перемешивании 15 мин. После охлаждения до комнатной температуры готовые образцы помещают в холодильник на 18-20 ч при температуре 4-6°С.
Одним из основных физико-химических показателей, обусловливающих течение технологического процесса, является pH. Данная характеристика определяет цветообразование и структурообразование в готовом продукте, а также сроки его хранения.
Для определения pH готовят 100 г 1%-й суспензии препарата каррагинана в дистиллированной воде или 2%-м растворе хлорида натрия. Суспензию диспергируют 15 мин при комнатной температуре и определяют pH на pH-метре, предварительно откалиброванном по стандартным буферам. Ошибка измерения определяется приборной ошибкой используемого рН-метра.
Критическая концентрация гелеобразования - минимальная концентрация гелеобразователя, при которой происходит связывание всей окружающей жидкости с образованием геля, т. е. ККГ характеризует максимальный уровень гидратации данного препарата.
Из исходного 1 %-го геля препарата каррагинана готовят серию гелей с шагом концентрации 0,1—0.2%. Для этого расплавленный исходный гель дозируют в заранее рассчитанных количествах по стеклянным пробиркам, затем туда же дозируют необходимое количество дистиллированной воды или 2%-го раствора хлорида натрия. Для более эффективного перемешивания в каждую пробирку помещают свинцовый шарик. Пробирки закрывают резиновыми пробками, помещают в кипящую водяную баню, где выдерживают в течение 10-15 мин. После прогрева полученные растворы тщательно перемешивают встряхиванием. Пробирки охлаэвдают до комнатной температуры и помещают в холодильник, где выдерживают 16-18 ч при температуре 4-6°С. По прошествии данного времени на поверхность геля помещают свинцовые шарики диаметром 4 мм, средней массой 0,53 г и выдерживают 1 ч при 4-6°С, а затем 2 ч при комнатной температуре.
За ККГ принимают минимальную концентрацию препарата, соответствующую пробе, в которой не происходит разрушения геля под воздействием свинцового шарика. Относительная ошибка данного метода составляет 10%.
Для характеристики гелеобразующих свойств любого гелеобразователя важное значение имеют структурно-механические свойства получаемого геля. Они определяют органолептические характеристики конечного продукта и соответственно важны при уста-
новлении оптимальных норм закладки препаратов кар-рагинана по рецептуре и их гидратации.
Определение предельного напряжения сдвига производят на пенетрометре ГТМДП. Данный приоор стандартизован для использования в мясной промышленности. Его особенностью является то. что измерение происходит при постоянной нагрузке на конический индентор.
Готовый 2%-й гель препарата каррагинана извлекают из холодильника и пенетрируют коническим ин-дентором с углом при вершине 60°. Предельное напряжение сдвига рассчитывается по формуле Ребиндера
©о
где к - константа Ребиндера (2.1 Н/'кг при 60"-м конусе); т - масса конуса со штангой (50,69 г); И - глубина погружения конуса.
Измерения проводят не менее чем в пяти повторениях при различных нагрузках. Из полученных данных рассчитывается среднее значение. Ошибка измерения определяется по стандартному отклонению 8 по фор-
муле
,Г(
гг — 1
где п — количество измерений; л: - г-е измерение; хф - среднее значение всех измерений.
Стандартное отклонение при измерении предельного напряжения сдвига составляет 10-15%.
Предельное напряжение разрушения определяют на универсальной испытательной машине 1п51хоп 1140 (Великобритания). Особенностью данного прибора является то, что измерение производится при постоянной скорости деформации.
Г отовый 2%-й гель препарата каррагинана извлекают из холодильника и пенетрируют цилиндрическим индентором, имеющим диаметр 12,5 мм, до момента разрушения геля. Измерение производят при скорости деформации 50 мм/мин и чувствительности тензодат-чика 5 кг. Предельное напряжение разрушения ст„, Па, рассчитывается по формуле
Р..
(I
Пенетрацию каждого геля стоит проводить не менее 5-6 раз. Стандартное отклонение при измерении стп, рассчитываемое по формуле (2), составляет 8-15%.
Прочность геля определяется на текстурометре TA-XTi (SMS, Великобритания). Принцип работы прибора аналогичен действию Ins Iron 1140. Данные, получаемые с помощью этих приборов, сопоставимы и взаимозаменяемы. К преимуществам текстурометра TA-XTi можно отнести более чувствительные датчики и автоматическую обработку результатов измерения
Г отовый гель препарата каррагинана пенетрируют цилиндрическим индентором, имеющим определенный диаметр. Измерение производят при постоянной скорости деформации. Фиксируют максимальное усилие в граммах, при котором происходит разрушение геля.
Пенетрацию каждого геля стоит проводить не менее 5-6 раз. Стандартное отклонение, рассчитываемое по формуле (3), составляет 6—10%.
Серьезной проблемой при использовании препаратов каррагинана является отделяющаяся в процессе хранения влага. Это явление называется синерезис. Доля отделившейся синеретической жидкости может стать определяющим фактором при выборе препарата каррагинана.
Заранее приготовленный 2%-й гель препарата каррагинана извлекают из холодильника и взвешивают на технических весах. Аккуратно сливают синеретиче-скую жидкость и снова взвешивают банку. Массовая
доля синеретическои жидкости т
рассчитывается
по формуле гпаж = те - т5п;, тТ = /н6.д - тб;
ю = —■ 100%), т.
(4)
где ш - доля синеретической жидкости, %: т$, тТ - масса банки и геля, г; т8 д, мв „ - масса банки с гелем до и после слива жидкости, г.
Рекомендуется проводить не менее 5 повторений. Стандартное отклонение при измерении доли синере-тической жидкости, рассчитываемое по формуле (4), составляет 10-15%.
где_Рп - усилие стандартной ленетрации, Н; Fn - площадь поперечного сечения индентора, м2.
Кафедра химии тпци н биотехнологии
Поступила 27.06.03
(663.63.01.+577.154+661.8.23).001.57
ИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ ВОДА -САХАРОЗА-ГИДРОКСИД НА ТРИЯ
в.м. перелыгин, н.м. подгорнова, ю.н. Сорокина ксид натрия с испо льзованием концентрационных кон-
Воронежская государственная технологическая академия СТЗНТ ИОНОООМенкОГО равновесия. ЦбЛЬ НЯСТОЯЩеЙ рс1-
Ранее [1] предпринята попытка анализа ионных боты - рассчитать величины термодинамических кон-
равновесий в тройной системе вода-сахароза-шдро- стант:
