Определение влажности и кислотности продуктов

     Содержание минеральных веществ определяют массовой долей золы, получающейся после полного сжигания навески продукта. Зольность характеризует качество муки, крахмала, конфет, карамели, халвы, сахара, пряностей и др.

     Углеводы образуются при фотосинтезе в зеленых листьях растений из углекислого газа воздуха и получаемой из почвы воды. В растениях на долю углеводов приходится до 90 % сухой массы. В продуктах животного происхождения их значительно меньше - около 2 % сухой массы. Углеводы являются основным источником энергии в организме человека и в рационе питания занимают первое место.      Подразделяют на три класса: простые углеводы, или моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

     К моносахаридам относятся углеводы, молекулы которых построены из трех, четырех, пяти или шести углеродных атомов. Наиболее важными из них являются гексозы (глюкоза, галактоза и фруктоза) и пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза и дезоксирибоза). В пищевых продуктах в свободном виде в значительных количествах встречаются только глюкоза и фруктоза.

     Глюкоза (виноградный сахар) в продуктах питания чаще всего находится совместно с фруктозой. В чистом виде она усваивается организмом лучше других углеводов. Содержится в плодах, овощах, меде, является составной частью свекловичного сахара, мальтозы, лактозы, клетчатки, крахмала. Фруктоза (плодовый сахар) в свободном состоянии находится главным образом во фруктах, ягодах и овощах. В некоторых плодах и овощах (яблоках, грушах, арбузах) она является преобладающим сахаром. Из продуктов животного происхождения значительное количество фруктозы содержится в меде.

     Олигосахариды - это углеводы, молекулы которых состоят из моносахаридов. К ним относят сахарозу, мальтозу, лактозу. Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) является самым распространенным сахаром в продуктах растительного происхождения. В промышленном масштабе ее получают из сахарной свеклы или сахарного тростника. Она находится также в арбузах и дынях. При гидролизе сахарозы образуется равное количество глюкозы и фруктозы. Эта смесь сахаров называется инвертным сахаром. Мальтоза (солодовый сахар) встречается в свободном виде в патоке и сое. Получают ее кислотным или ферментативным гидролизом крахмала. Мальтоза обладает менее сладким вкусом, чем сахароза. Лактоза (молочный сахар) имеет большое физиологическое значение, так как содержится в молоке и молочных продуктах.

     Полисахариды состоят из шести и более остатков моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, инулин, целлюлоза (клетчатка). Крахмал является одним из важнейших резервных углеводов растений.

Он синтезируется растениями и накапливается в виде крахмальных  зерен в клубнях, плодах, зерне  хлебных злаков.

     В различных растениях крахмальные зерна имеют различную величину, форму и строение. Наиболее крупные крахмальные зерна у картофеля, мелкие - у риса и гречихи. В картофеле, крупах, хлебе крахмал является основным углеводом. Кроме того, из зерна и картофеля вырабатывают различные виды крахмала, который используется как самостоятельный пищевой продукт.

     По происхождению жиры делят на растительные (масла) и животные. По химической природе - это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. По консистенции жиры делят на: жидкие и твердые. Жидкая консистенция их объясняется содержанием в жирах большого количества ненасыщенных жирных кислот, имеющих двойные связи. К твердым растительным жирам относят масло кокосовое, пальмовое, какао-масло; к жидким - подсолнечное, хлопковое, оливковое, льняное; к твердым животным жирам относят жир говяжий, бараний, свиной, масло коровье; к жидким - жиры рыб и морских животных. Характерной особенностью всех жиров является то, что они легче воды, не растворяются в ней, а только в органических растворителях.

     Белки являются основным материалом, из которого построена протоплазма, входят в состав ядра клеток, участвуют в процессах роста и размножения, в образовании ферментов и гормонов. О роли белков в природе говорит само их название - протеины. Белки - самая ценная составная часть пищевых продуктов. Они принимают участие в построении белков организма человека, являются энергетическим материалом. Белки состоят из различных аминокислот. Однако из 150 известных аминокислот только 20 входят в состав белковых молекул. Белок находится в трех состояниях: твердом (кожа, волосы, шерсть), сиропообразном (яичный белок) и жидком (молоко и кровь). Белки не растворяются в воде, а только набухают в ней. Это явление набухания белков имеет место при изготовлении теста в хлебопечении и в макаронном производстве, при производстве солода и др. Под действием температуры, органических растворителей, кислот или солей белки свертываются и выпадают в осадок. Этот процесс называется денатурацией. Пищевые продукты, обработанные высокими температурами, содержат денатурированный белок. Это свойство используют при сушке плодов, овощей, грибов, молока, рыбы, при выпечке хлеба и кондитерских изделий.

     Биологическая ценность белков характеризуется аминокислотным соком, по которому судят о незаменимых аминокислотах, которые организмом не вырабатываются. Наиболее полноценны белки мышечной ткани мяса, рыбы, яиц, молока, сои,, бобов, гороха, гречневой крупы, картофеля. Белки проса, кукурузы и другие неполноценны. Содержание белков в продуктах колеблется довольно в широких пределах.

    Усвояемость белков колеблется от 70 % (картофеля и круп) до 96 % (молочных продуктов и яиц). Ценность питания повышается при сочетании белков животного и растительного происхождения.

     На долю животных белков - основного источника качественной сбалансированности аминокислотного состава пищевого рациона - должна приходиться половина общего количества белков.

     Витамины - это физиологически активные низкомолекулярные органические соединения, небольшое количество которых способно обеспечивать нормальное течение физиологических и биохимических процессов в организме человека. Они регулируют обмен веществ в клетках организма человека и способствуют повышению его сопротивляемости заболеваниям. Витамины также принимают участие в синтезе ферментов. Недостаток витаминов в питании приводит к гиповитаминозу, а отсутствие того или иного витамина - к авитаминозу. Вырабатываются витамины главным образом растениями, некоторые могут синтезироваться клетками животных тканей и органов или микрофлорой желудочно-кишечного тракта. Организмом человека витамины не вырабатываются. В настоящее время известно более 50 витаминов. Каждый из них имеет буквенное обозначение и название, соответствующее его химическому составу или действию на организм человека. В зависимости от способности к растворению витамины подразделяют на две группы: растворимые в жирах - A, D, Е, К и растворимые в воде - С, Н, B1, В3, B6,  и др.

Витамин А способствует росту и нормальному развитию молодого организма, улучшает зрение. Источником витамина А являются жиры морских рыб, печень говяжья, желток яйца, сливочное масло, шпинат, морковь, капуста, лук зеленый, томаты, красный перец.

Витамин D имеет особо важное значение для предупреждения рахита у детей. Он поступает в организм с жиром морских рыб, в виде желтков яиц, молока и мяса. Из растительных продуктов витамин D находится в грибах.

Витамин Е способствует нормальной функции размножения. Обнаружен в облепиховом, подсолнечном, соевом и кукурузном маслах, а также в свежих плодах и овощах, молоке, яйцах.

Витамин К влияет на свертываемость крови. Он содержится в картофеле, моркови, зеленом горошке, томатах, шпинате, в мясе, свиной печени, яйцах.

Витамин С наиболее широко распространен в природе. В основном он содержится в продуктах растительного происхождения:

 в шиповнике, черной  смородине, облепихе, сладком перце,  яблоках, сливе, вишне, капусте  белокочанной, картофеле, луке репчатом.

Витамин Н оказывает влияние на развитие микроорганизмов и дрожжей. При недостатке его в организме может произойти поражение кожи и выпадение волос. В незначительных количествах содержится в мясе, молоке, хлебе, картофеле, овощах.

Витамин B1 необходим для предупреждения болезни бери-бери. Источником витамина В1 являются дрожжи, зерновые продукты, плоды и овощи, молоко и мясо.

Витамин В2 синтезируется только растениями и некоторыми микроорганизмами. Недостаток его в организме приводит к расстройству центральной нервной системы. Содержится в дрожжах, печени, молоке, яйцах, меде, овощах.

Витамин В3 нормализует работу центральной нервной системы и органов пищеварения. Он содержится в мясе, рыбе, хлебе, грибах, плодах и овощах.

Витамин В6 играет важную роль в процессе обмена веществ. При недостатке его возникает воспаление кожи, прекращается рост молодых организмов. Как правило, недостатком витамина В6 человек не страдает. Содержится он в дрожжах, мясе, рыбе, сыре, овощах.

     Вода входит в состав всех пищевых продуктов, но содержание ее различно. Количество воды в пищевых продуктах влияет на их качество и сохраняемость. Скоропортящиеся продукты с повышенным содержанием влаги без консервирования длительное время не сохраняются. Вода, содержащаяся в продуктах, способствует ускорению в них химических, биохимических и других процессов. Продукты с малым содержанием воды лучше сохраняются.

     Содержащуюся в пищевых продуктах воду делят на: свободную и связанную. Свободная вода активно участвует в процессах, протекающих в клетках, легко испаряется. Связанная вода прочно соединена с другими компонентами пищевых продуктов и испаряется из них с большим трудом.

     Вода в пищевых продуктах находится в трех формах связи: в химической (ионная и молекулярная связи), физико-химической (влага набухания, адсорбционная) и физико-механической (влага смачивания, влага в макро - и микро - капиллярах).

     В растительных и животных тканях преобладает свободная вода. Так, в свежих плодах и овощах ее содержится до 95 %, поэтому их можно сушить до содержания остаточной влажности 8-20 %, так как свободная вода из них легко удаляется. Содержание воды в пищевых продуктах в процессе их перевозки и хранения не остается постоянным. В зависимости от особенности самих продуктов, а также условий внешней среды они теряют влагу или увлажняются. Высокой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу) обладают продукты, содержащие много фруктозы (мед, карамель), а также сушеные плоды и овощи, чай, поваренная соль. Эти продукты хранят при относительной влажности воздуха не выше 65-70%. Количество воды во многих продуктах, как правило, нормируется стандартами с указанием верхнего предела ее содержания, так как от этого зависят не только качество и сохраняемость, но и пищевая ценность продуктов.

4.1 Методы определения влаги в пищевых продуктах.

     Количество влаги, определяемое в продукте тем или иным способам, называется влажностью. Различают прямые и косвенные методы определения влажности. 

     Прямыми методами содержание влаги в продукте находят путем прямого измерения ее количества после предварительной отгонки. 
При косвенных методах о содержании влаги в продукте можно судить по его сухому остатку после высушивания, по электропроводности, по плотности, диэлектрической постоянной, коэффициенту преломления и др. 

     Содержание влаги рассчитывают с точностью до десятых или сотых долей процента. За конечный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно быть выше допускаемых норм.

Прямой метод  определения влажности.

     Воду можно удалить из исследуемого продукта путем одновременной отгонки с другой несмешивающейся с ней жидкостью. Этот метод называют также методом отгонки. Широко применяется при определении влаги в пищевых продуктах, содержащих легколетучие вещества (пряности), а также в продуктах, богатых жиром, высушивать которые необходимо в индифферентном газе с использованием сложной аппаратуры. В товароведении чаще всего пользуются косвенными методами определения влажности и обычно применяют методы, основанные на высушивании.

Косвенные методы определения влажности. 
 
     Эти методы является самыми распространенными при определении влажности в пищевых продуктах. При высокой температуре и нормальном атмосферном давлении из продукта в первую очередь удаляется свободная вода, а в дальнейшем некоторое количество связанной воды с различной интенсивностью в зависимости от типа связи воды с другими составными веществами продукта. В высушенной навеске всегда остается небольшое количество связанной влаги. Поэтому величина влажности, полученная методом высушивания, близко характеризует фактическую влажность продукта. Для получения сравнимых данных необходимо строгое соблюдение условий сушки, главным образом времени и температуры.

4.2 Методы определения кислотности в пищевых продуктах.

     Кислоты в пищевых продуктах содержатся органические и неорганические. Из органических кислот преобладают муравьиная, уксусная, молочная, щавелевая, винная, бензойная. Они придают продуктам кислый вкус, участвуют в обмене веществ в живых растительных и животных организмах, используются для консервирования.

     Пища, содержащая кислоты, оказывает возбуждающее действие на пищеварительные железы и хорошо усваивается организмом. Дневная потребность человека в кислотах составляет 2 г. Больше всего органических кислот содержится в плодах и овощах.

     Уксусная кислота содержится в плодово-ягодных и овощных соках, хлебе, вине; молочная - находится в молоке, кисло - молочных продуктах, хлебе, мясе, рыбе, квашеных плодах и овощах; яблочная - встречается в яблоках, винограде, рябине, томатах и др.; винная - в винограде, айве, косточковых плодах; лимонной кислотой богаты лимоны, клюква, апельсины, земляника. Содержание и состав кислот в продуктах при хранении изменяются. При длительном хранении пищевых жиров в неблагоприятных условиях увеличивается количество свободных жирных кислот. При хранении плодов в условиях низких температур кислоты обычно раньше других веществ расходуются на дыхание, в результате чего нарушается присущее плодам соотношение сахара и кислоты, ухудшается их вкус. Повышенное содержание кислот в продуктах свидетельствует об их несвежести. Так, содержание в виноградных винах летучих органических кислот в количестве до 0,1 % улучшает их аромат, а при 0,2 % появляется резкий кислый вкус.