Короткі теоретичні відомості. Вода є в багатьох м'ясопродуктах кількісно переважаючим компонентом

Вода є в багатьох м'ясопродуктах кількісно переважаючим компонентом. Вона суттєво впливає на якісні характеристики продукту і на їх стійкість до дії мікробіологічних факторів. Вміст вологи широко варіює залежно від виду сировини, категорії і сортності м'яса, прийнятих рецептур, умов та режимних параметрів технологічної обробки м'ясних продуктів.

У зв’язку з тим, що у тваринній сировині вода є дисперсним середовищем, її властивості знаходяться в прямій залежності від вмісту і форми з’язку вологи з дисперсними частинками. 90% усього вмісту вологи знаходиться у м’язових волокнах, решта - в міжклітинному просторі. Всередині волокна вода знаходиться переважно в міофібрилах, тому водозв’язуюча здатність залежить від властивостей і стану міофібрилярних білків (актину, міозину і їх комплексу - актоміозину).

Розрізняють три основні форми зв’язку вологи: адсорбційна, осмотична і капілярна.

Адсорбційно зв’язана волога утримується за рахунок сили адсорбції, в основному білками та іншими гідрофільними речовинами. Це найміцніша форма зв’язку.

Осмотично зв’язана волога знаходиться у вигляді розчинів азотистих та інших речовин, які знаходяться всередині білкових структур. Осмотична волога утримується слабше і виходить при зануренні в розчини солей з вищим осмотичним тиском, виділяється при тепловій денатурації і коагуляції білків.

Капілярна волога заповнює в тваринній тканині пори та капіляри. Вона обумовлює об’єм і соковитість м’яса. Розрізняють вологу мікро- та макрокапілярів. Міцніше зв’язана волога в мікрокапілярах. В макрокапілярах вологу називають структурно вільною. Вона легко видаляється при механічній дії (центрифугуванні, пресуванні).

Будь-яка зовнішня дія (подрібнення, заморожування, теплова обробка, висушування, зміна рН, осмотичного тиску) викликає зміну співвідношення форм зв’язку вологи в м’ясі, і як наслідок цієї зміни, зміну його консистенції, об’єму і соковитості.

При погіршенні водозв’зуючих властивостей вихідної сировини у готових м’ясопродуктах спостерігається зниження соковитості, крихка консистенція або надлишок бульйону та ін.

Існують різні методи аналітичного визначення вмісту води. У найбільш поширених методах воду видаляють з досліджуваного об'єкта висушуванням, відгонкою і поглинанням висушувачами. При використанні останнього методу вода, що виділяється зі зразка при підвищеній температурі, захоплюється потоком інертного газу і, проходячи через попередньо висушену колонку, що містить активний осушувач, ним поглинається. Найбільш часто використовують зневоднені перхлорат магнію, сульфат кальцію, сульфат натрію, оксид фосфору і хлорид кальцію. Методи поглинання не захищені від помилок, що залежать від присутності летких речовин, вимагають значних витрат часу і застосування спеціально сконструйованої апаратури, що обмежує широке застосування їх у практиці.

У даний час використовують також хімічні методи і методи, засновані на вимірі деяких фізичних властивостей продукту, наприклад діелектричної проникності. Вказаний принцип покладено в основу одного з варіантів дистанційного вимірювання вологості продукту.

Швидким і універсальним способом визначення вмісту води є метод газорідинної хроматографії метанолових екстрактів продукту. Цей метод характеризується високою точністю і відтворюваністю.

1.3 Метод висушування.

Це найбільш поширений і універсальний спосіб визначення вмісту води.

Вміст вологи визначають по втраті маси досліджуваних зразків при їх висушуванні. Вологу видаляють при температурах, близьких до температури кипіння води. При дії підвищених температур можуть виникати побічні явища, пов'язані з розвитком процесів дезамінування і декарбоксилювання, утворенням летких сполук в результаті термічного розкладання компонентів продуктів, випаровуванням летких речовин і окислювальними змінами при контакті з киснем повітря. Підвищення маси досліджуваних зразків за рахунок утворення продуктів окислення може бути особливо значним при сушінні жирів та матеріалів з великим вмістом жиру. Тому найбільш об'єктивні результати можна отримати при висушуванні зразків в умовах вакууму або в атмосфері інертних газів. Умови сушіння необхідно підбирати з урахуванням особливості складу та властивостей висушуваного матеріалу.

Точність результатів визначення і тривалість аналізу залежать від температурного режиму сушіння та умов підготування проб до висушування. Зазвичай висушування проводять при температурі не вище 105°С, до досягнення постійної маси зразків. При сушінні продуктів з високим вмістом вологи і невеликою кількістю жиру температуру висушування можна підвищити до 150-200°С, обмежуючи тривалість процесу.

Для прискорення сушіння рекомендується зменшити товщину висушуваного шару і збільшити пористість продукту, змішавши його з твердим інертним матеріалом, наприклад з піском. Швидкість сушіння можна збільшити, додаючи до матеріалу етанол.

При визначенні вологи висушуванням розбіжності між паралельними визначеннями не перевищують 0,3-0,5%.

Висушування в сушильних шафах. В залежності від конструкції сушильних шаф проби можна висушувати в середовищі інертного газу, вакуумі і при атмосферному тиску і різних температурах. Останній метод найбільш поширений у виробничих лабораторіях.

1.3.1 Визначення вологи при температурі сушіння 100 - 105°С.

Реактиви. Як основний реактив використовують технічний етанол.

У попередньо висушену до постійної маси порожню або зі скляною паличкою і піском бюксу поміщають 5 г продукту, зважують з точністю до 0,0002 г і сушать в сушильній шафі при 100-105°С.

Примітка. Сухий пісок, який використовується при визначенні вологи, попередньо просівають через сито з діаметром отворі 1-3 мм, промивають водою, настоюють з розведеною соляною кислотою (1:1) протягом 1 доби. Потім пісок промивають водою до нейтральної реакції (проба на лакмус чи метилоранж) і висушують при 150 - 160°С. Пісок зберігають у закритій банці.

Для прискорення процесу до наважки можна добавити 5 мл 95%-ного етанолу. Після перемішування скляною палочкою наважку витримують на водяній бані (80-90°С) до зникнення запаху спирту, після чого поміщають в сушильну шафу. Через 1-3 год. висушування проводять перше зважування, кожне повторне зважування - через 30-60 хв. Перед зважуванням бюксу охолоджують у ексикаторі протягом 20-25 хв. Висушування продовжують до постійної маси, і різниця між двома зважуваннями після повторного висушування не досягне 0,001-0,005 г, а при вмістівологи до 2% - не більше 0,0002 г.

Вміст вологи розраховують за формулою

х = (m₁ – m₂) 100 / (m₁ - m),

де x - вміст вологи, %; m₁ - маса бюкси з наважкою до висушування, г; m₂ - маса бюкси з наважкою після висушування, г; m₀ - маса бюкси, г.

1.3.2 Арбітражний метод заснований на обробці наважки етиловим спиртом з подальшим зневодненням припонижених температурах, що виключає можливість розвитку побічних реакцій.

Порядок виконання роботи.

Наважку подрібненого продукту (5 г), зважену в бюксі з точністю до 0,0001 г, в бюксі, попередньо висушеній до постійної маси, з 10-15 г.прокаленого піску і скляною паличкою. До вмістимого доливають 5 мл етанолу і, перемішуючи скляною палочкою наважку витримують на водяній бані (80-90°С) до зникнення запаху спирту. Потім пробу висушують у сушильній шафі протягом 2 год. При 103±2°С. Бюкси з наважкою охолоджують в ексикаторі з закритою кришкою протяго 30 хв. і зважують.

Вміст вологи розраховують за формулою

х = (m₁ – m₂) 100 / (m₁ - m),

де x - вміст вологи, %; m₁ - маса бюкси з наважкою до висушування, г; m₂ - маса бюкси з наважкою після висушування, г; m₀ - маса бюкси, г.

Кінцевий результат аналізу виражають як середнє арифметичне двох паралельних визначень, розходження між якими не повинно перевищувати 0,1%. Обчислення проводять з точністю до 0,1.

1.3.3 Визначення вологи при температурі сушіння 120-150°С.

Наважку подрібненого продукту (3 г), зважену в бюксі з точністю до 0,0002 г, висушують (тривалість сушіння встановлюють дослідним шляхом для кожного виду продукту). Після охолодження бюкси в ексикаторі і зважування розраховують вміст вологи за вищенаведеною формулою.

1.3.4 Визначення вологи при температурі сушіння 180-200°С.

Наважку подрібненого продукту (20 г) поміщають в таровану алюмінієву чашку розміром 80х100х20 мм (без піску) і зважують з точністю до 0,01 г. Наважку рівномірно розпреділяють шпателем по дну чашки. Чашку поміщають в сушильну шафа, попередньо нагріту до 220-250°С.

Залежно від вмісту вологи у продукті тривалість сушіння 20-30 хв. Після висушування чашку, не поміщаючи в ексикатор, охолоджують до кімнатної температури, зважують з точністю до 0,01 г і розраховують вміст вологи за формулою:

х = (m₁ – m₂) 100 / (m₁ - m),

де x - вміст вологи, %; m₁ - маса наважки з алюмінієвою чашкою до висушування, г; m₂ - маса наважки з алюмінієвою чашкою після висушування, г; m₀ - маса алюмінієвої чашки,г.

1.3.5 Висушування в приладі ВЧ.

Прилад ВЧ (прилад Чижової складається з двох металевих плит, шарнірно з’єднаних між собою. У робочому положенні між плитами встановлюється зазор 2-3 мм. Плити нагріваються електричними нагрівачами, розташованими з їх зовнішнього боку. Температура гріючих плит контролюється електроконтактним термометром. Коливання температури плит не перевищують ± 1°С.

Порядок виконання роботи.

Матеріал, який висушують, поміщають в паперові пакети, для одержання яких газетний папір 10х7 см складають навпіл, а відкриті з трьох сторін краї загинають на 1 см. У пакет поміщають вкладиш з фільтрувального паперу, складений в 1-2 шари. Пакети попередньо висушують в приладі 3 хв. при температурі сушіння продукту. Потім їх поміщають в ексикатор і після охолодження зважують. Пакети зберігають в ексикаторі не більше 2 год.

Наважку (2-5 г), зважену з точністю до 0,01 г, рівномірно розподіляють на нижній стороні вкладиша. Пакет поміщають між робочими поверхнями плит, нагрітими попередньо до 150-165°С. Верхню плиту піднімають під кутом не більше 45 °. Продукт сушать протягом 3-5 хв. при 150-163°С. Потім пакети поміщають в ексикатор, охолоджують і зважують з точністю до 0,01 г.

Вміст вологи обчислюють за формулою:

х = (m₁ – m₂) 100 / (m₁ – m),

де x - вміст вологи, %; m₁ - маса наважки з пакетом до висушування, г; m₂ - маса наважки з пакетом після висушування, г; m₀ - маса пустого пакета, г.

Поиск по сайту: