Методическое указание по практическим занятиям по дисциплине

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Методическое указание

по практическим занятиям по дисциплине

«Методы и методики исследования пищевых продуктов»

для студентов образовательной программы

5В072800 – «Технология перерабатывающих производств»

Семей

2014

Предисловие

1. РАЗРАБОТАНО

Составитель: _______________ Б.М. Кулуштаева преподаватель кафедры «Технологии пищевых продуктов и изделий легкой промышленности»

«___»_______________ 2014 г.

2.1. На заседании кафедры «Технологии пищевых продуктов и изделий легкой промышленности»

Протокол от «___»_______________ 2014 г., № ____
Заведующий кафедрой ___________________ Асенова Б.К.
МАЗМҰНЫ

Сараптамалық жұмыс №1. РЕФРАКТОМЕТРИЯ И ЖӘНЕ ПОЛЯРИМЕТРИЯ
1.1 РЕФРАКТОМЕТРИЯ
1.2 ПОЛЯРИМЕТРИЯ
Сараптамалық жұмыс №2. ШИКІЗАТТЫ ЖӘНЕ ДАЙЫН ӨНІМНІҢ САПАСЫН БАҒАЛАУ КЕЗІНДЕ ФИЗИКО-ХИМИЯЛЫҚ ӘДІСТЕРДІҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ
2.1 САЛЫСТЫРМАЛЫ ТЫҒЫЗДЫҚ
2.2 ҚЫШҚЫЛДЫҚ
2.3 ҚҰРҒАҚ ЗАТТАР ЖӘНЕ ЫЛҒАЛДЫЛЫҚ
2.4 МИНЕРАЛДЫ ЗАТТАР
2.5 ФУНКЦИОНАЛДЛЫ-ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛ

КІРІСПЕ

Тағамдық өнімдерді өндіру технологиясында өнім сапасы және щикізат құрамы, өндірістік процестің эффектілігі, экологиялық қауіпсіздігі, өндірілетін өнімнің нормаға сай, санитарлы- гигиеналы талаптарға сәйкес болуы тиіс. Осы талаптар орындалған жағдайда өндірілетін шикізаттың және дайын өнімнің сапасы осы тәсіл арқылы орындалады. Бұл ғылым тағамдық жүйелерге жаңа әдіс - тәсілдермен сараптама жасауды қарастырады.

Рефрактометриялық зерттеу және поляриметриялық зерттеу әдістері тағамдық өнімдерге сарамандық сараптама жүргізу үшін кеңінен қолданылады.

Рефракция немесе сызық сындыру құбылысы бір ортадан екінші ортаға көшу кезінде орын алады. Сыну коэффициентін өлшеу екі компонетті ерітінділердің концентрациясын тікелей табуға мүмкіндік береді. Бұл үшін есептік формулалар немесе графиктер қолданылады. Ерітіндінің сыну коэффициенті мен онда ерітілген заттардың концентрациясы арасындағы тәуелділік анықталады. Салыстырмалы сыну коэффициентін өлшеу үшін рефрактоматрлер қолданылады.

Оптикалық активті (белсенді) болып табылатын ерітінді ортасынан жарық өткізу кезінде оның (жарықтың) поляризациялану жазықтығының айлану (бұрылу) бұрышын өлшеу үшін қолданылады. Бұндай зерттеулер поляриметрлердің көмегімен жүзеге асырылады. Бұл жерде поляризациялану жазықтығының айлану бұрышы оптикалық белсенді заттың концентрациясына пропорционалды екені ескеріледі.

Қанттың массалық үлесін анықтауға арналған поляриметрлер сахариметрлер деп аталады.

Полярографиялық әдіс зерттелетін ерітіндіге енгізілген электродтарда ток кернеуін (потенциалын) тұрақты түрде сызықтық саң бойынша үлкейткен кезде ток күшінің өзгеруін тіркеуде негізделеді. Алынған «ток-потенциал» арасындағы тәуелділік қисығы потенциалдың мөлшері бойынша реакцияға түскен заттардың табиғаты туралы, ал ток күші бойынша – олардың концентрациясы бойынша ақпарат береді.

Сандық полярографиялық анализ негізіне полярографиялық толқын мен ерітіндегі заттың концентрациясы арасындағы сызықтық (белгілі учаскелер ішінде) тәуелділік қойылған. График бойынша толқынның биіктігін тауып, немесе оған пропорционалды болып табылатын ток күшін өлшей отырып заттың концентрациясын анықтауға болады.
Полярографиялық зерттеу әдістерінің мынадай түрлері кездеседі:

- есептік әдіс;

- калибрлеу графигін құру әдісі;

- стандартты ерітінділер қолодану әдісі;

- үстінен қосу әдісі (метод добавок).
Осындай атомды құрайтын заттар,оптикалық белсендіріледі. Олар поляризацияның айналу тығыздығын заттың жарық арқылы жүргізіледі.Бұл тәсіл поляризациялық жарықтың бұрыштық айналуына негізделген, олар онтикалық белсендірілген заттар арқылы өтіп, поляриметрия деп аталады. Осындай ерітінділердің айналу жылдамдығы концентрацияға байланысты,сондықтан поляриметрияны активті заттардың оптикалық концентрациясын қолданады,мысалы қантқа.

Оптикалық белсенді зат кристалды торлардың құрылуымен ерекшеленеді-осындай жағдайда белсенді оптикалық зат тек қана қатты кристалды жағдай да болады немесе молекулалардың түзілуімен ерекшеленеді.Оптикалық белсенділігі бар заттар ерітінді күйінде ғана болады.

Ақырғы топтағы заттарға органикалық заттар мысалы: сазароза, фруктоза,глюкоза, вино қышқылы жатқызылады. Поляриметриялық тәсіл осы топтағы заттарды анықтауға арналған.

Бөлгіш айналым заттың табиғатына ғана байланысты емес темпертурағада,полярлы жарықтың ұзындығына да және ерітіндіге байланысты, сондықтан 20⁰С температурада қабылданған және натрийдің сары жолағына және көрсетілген ерітіндіге де байланысты алынады. [σ]

Поляризацияның айналу тығыздығының бұрышын мына формуламен есептейді [α]

α = [σ], (2.2)

мұндағы l – тұтқаның ұзындығы, дм;

с – заттың концентрациясы, г/100 мл;

σ – бөлгіш айналым, град.

(4),қолдана отырып 1г заттың санын,100мл ерітіндідегі заттың концентрациясын есептейді

с = , (2.3)

Поляриметриялыұқ тәсілдерді қарастыра отырып поляриметр құрылғысы алынған немесе сахариметрде қолданылады.Ол арқылы белгісіз концентрациядағы ерітіндідегі қанттың құрамы анықталады.

Әр зат белгілі жағдайдағы физикалық қасиеттері (түсі, тығыздығы, балқу, қайнау температуралары, жылу мен электр өткізгіштігі, тағы басқа) және химиялық қасиеттері (басқа заттармен әрекеттесу, белгілі бір өнімге айналу қабілеті) жағынан ерекшеленеді. Заттар құрамына қарай жай және күрделі болып бөлінеді. Олардың формуласын химиялық таңбалар көмегімен өрнектеп, химиялық қосылыстар деп атайды. Химиялық элементтер жерде шашыранды түрде таралған, әрбір химиялық элемент – атомдардың, ал химиялық қосылыс молекулалардың белгілі бір түрі. Материя қозғалысының химиялық өзгеру процесі химиялық реакциялар деп аталады. Химиялық реакцияға атомдар, молекулалар қатысып, оның нәтижесінде жаңа заттар түзіледі. Реакцияға қатысқан атомдардың тек сыртқы қабаттарындағы электрондардың тығыздығы өзгеріп, ішкі қабат пен ядро өзгеріссіз қалады. Зерттелетін нысанына қарай химия негізгі екі топқа бөлінеді: органикалық химия; бейорганикалық химия. Органикалық химия негізінен көміртек атомдарынан тұратын заттардың құрылысын, химиялық қасиеттерін, құрамын, қолданылуын, табиғатта таралуын, тағы басқа зерттейді. Бейорганикалық химия немесе анорганикалық химия барлық қалған химиялық элементтер түзетін қосылыстардың құрылысы мен қасиеттерін және олардың бір-бірімен әрекеттесу заңдылықтарын зерттейді. [өңдеу] Басқа ғылымдармен байланысы Химия физика және басқа да жаратылыстану ғылымдарымен тығыз байланысты. Химия мен биология арасынан шыққан биохимия, химия мен геология арасынан геохимия, космохимия, гидрохимия салалары, өнер-кәсіп пен химияның барлық салаларында талдау әдістері үшін қолданылатын аналитикалық химия қалыптасты. Кейбір химиялық мәліметтер ерте заманнан белгілі болған.

Қышқылдар жемістер мен көкністерде бос күйінде сонымен қатар оларды өңдеу процесінде (ашытқанда) түзіледі. Оларға сірке сүт, лимон, алма, бензой және т.б қышқылдар жатады. Тамақ құрамындағы қышқылдардың аз мөлшері ас қорыту темірін қоздырады да, заттардың сіңімділігіне органикалық ықпал етеді. Органикалық қышқылдар дәмдік қасиетінен басқа консервілеуде ерекше мәнге ие. Сондықтан ашытылған және маринадталған өнімдер, құрамында көп мөлшерде органикалық қышқылы бар мүкжидек пен ит бүлдірген жақсы сақталады. Ересек адамның қышқылға күндізгі қажеттілігі 2г құрайды. Эфир майлары тамақ өнімдерінің хош иісін құрайды. Көптеген тамақ өнімдері үшін олардың мөлшері пайыз бөлігімен анықталады. Тамақ өнімдерінің хош иісі маңызды сапа көрсеткіші болып табылады. Жағымды аромат тәбетті ашады және тағамның сіңімділігін жоғарылатады. Ароматты заттардың жеңіл булануын кейбір тамақ өнімдерін аспаздық өңдегенде және сақатағанда ескеру қажет (татымдықтар, шай, кофе). Тамақ бұзылғанда жағымды иістер пайда болады, ол көмірсутек, аммиак, индол, скатол және т.б заттардың түзілуіне негізделген. Гликозидтер– жемістер мен көкөністерде болатын көмірсі туындылары (соланин, синигрин, амигдалин және т.б). олар өткір иісті және ащы дәмді, аз мөшерде тәбетті ашады, ал көп мөлшерде адам организмі үшін у болып табылады. Алколоидтар - жүйке жүйесіне қоздырғыш әсер ететін, көп мөлшерде у болып табылатын заттар. Шайда, кофеде (кофеин), шоколадта (теобрамин) болады, азотты органикалық қосылыстар болып табылады.

Тамақ өнімдеріндегі суды шартты түрде бос және байланысқан деп бөледі. Ол өнімнің тағамдық құндылығына, сақтауға жарамдылығына, дәмімен консистенциясына әсер етеді. Құрамында бос су мөлшері көп өнімдер тез бұзылатын өнімдерге жатады, себебі ол микроорганизмдер үшін қолайлы орта және тез бұзылады (шіриді, зең басады, ашиды). Керісінше, құрамында су мөлшері аз өнімдер ұзақ сақталады. Ылғалдылығы жоғары өнімдердің энергетикалық құндылығы төмен (бірақ олардың биологиялық құндылығы жоғары болуы мүмкін). Әрбір өнімде белгілі бір мөлшерде су болу керек, ол стандарттарда қарастырылған және негізгі сапа көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Өнімнің ерекшелігіне, сонымен қатар сырқы орта жағдайларына байланысты олар ылғалды жоғалтуы мүмкін немесе ылғалдану мүмкін. Қант, тұз, ұн, кептірілген жемістер мен өкөністер, карамель және т.б. өнімдер жоғарғы гигроскопиялық қасиетке (лығалды жұту қабілеті) ие. Балғын жемістерді, көкөністерді, піскен шұжықтарда, етте, балықта және басқа өнімдерді сақтау кезінде ылғалдың азаюы сапаның төмендеуіне және өнімдерлық шығындарға әкеледі.Ауыз суға белгілі бір шарттар қойылады. Ол таза, мөлдір, түссіз, иіссіз, бөтен дәмсіз және зиянды микроорганизмдерсіз және қаттылығы шекті немесе жұмсақ болуы керек.

Минералды элементтердің көзі өсімдік және жануар текті өнімдер, сонымен қатар ауыз су болып табылады. Әсіресе көкеніс, жемістер, ұндәнді, теңіз өнімдері т.б. минералды тұздарға бай.Ұн, крахмал сортын анықтау кезінде күлділік сапа көрсеткіші болып табылады, сонымен қатар өнімнің тазалық дәрежесін сипаттайды (қант, какао ұнтағы). Минералдардың формасы екі түрге бөлінеді. Оның бірі — кристалдық форма, екіншісі — агрегаттық форма. Егер минералдар жеке кристалдан ғана тұратын болса, оны кристалдық форма дейді. Егер минералдар жеке кристалдар түрінде емес, агрегат түрінде болса, яғни минерал түйіршіктерінің механикалық араласқан топтарынан тұратын болса, оны агрегаттық форма дейді.Минералдың кристалдық формасы туралы жоғарыда «Кристаллография негіздерінде» айтылды. Сондықтан бұл жерде біз минералдардың тек агрегат формаларына ғана тоқталамыз. Ал коллоид ерітінділерден құралған аморфминералдардың формасын да осы агрегаттық формалармен бірге қарастырамыз. Жоғарыда аталған дендриттер, друзалар, қоспақтар, тағы басқалар расында агрегаттық формаларға жатады, өйткені олар кристалдар тобынан құралған формалар.Минералдардың сыртқы формасына көбірек мән берудің себебі түсінікті, өйткені әрбір минералдың өзіне тән формалары болады. Әрбір минерал бір-ақ түрлі формада емес, жаратылыс жағдайына қарай, бірнеше түрлі формада кездесе береді. Минералдардың жаратылысын айыру үшін, олардың формасын айыра білу керек. Кристалдардың сыртқы формасы, олардың ішкі структурасы мен сыртқы жаратылыс жағдайына қарай анықталады. Кристалдардың сырт формасы оның айналасындағы өсу көзімен (ошағымен) шектескен жақтарына байланысты болады. Басқаша айтқанда кристалдардың және агрегаттардың сыртқы формасы олардың ішкі структурасы мен сыртқы ортасы арасындағы қарым-қатыс күштерінің теңгерілген шекара беті болып табылады.Кристалдардың сырт формасына байланысты геометриялық сұрыптау деген заң бар. Бұл заңның негізі мынау. Түрліше бағытталған кристалл түйіршіктерінің ішінде өсу жазықтығына ең тігірек орналасқаны тез өседі. Сол жағдайдың өзінде шаршы формалас кристалдардың өсуі көбірек болатыны байқалған.

1) ЭКСТРАКЦИЯ – бұл әдісті қолданғанда майы алынатын өсімдіктердің дәндеріне майды ерітетін бензин, соның ішінде, негізінен, гексан құйылады. Бұдан кейін май мен бензин араласқан ерітіндіні арнайы буландырғышқа құяды. Оның ішінде бензин су буы мен сілтінің көмегімен буға айналады да, өсімдік майы тазартылып алынады. Алайда, бұл әдіспен алынған өсімдік майы биологиялық тұрғыда өлі, яғни пайдасыз деп есептелінеді. Себебі оның құрамындағы белсенді құрамдас бөліктері (дәрумендер және т.б.) жойылып кетеді де, табиғи химиялық құрамы бұзылады, ал бензин қалдықтары қанша тазартқанымен қалып қояды.

2) СЫҒУ – бұл өсімдік дәндерін арнайы құралға салып пресстеу арқылы май алудың дәстүрлі әдісі. Яғни, бұл әдісті қолдану барысында өсімдік майы механикалық жолмен ауырлық күшінің әсерінен алынады. Соның арқасында сығу - өсімдік майы мен жом алудың экологиялық тұрғыдағы жалғыз таза әдісі саналады.

Микроорганизмдердің полициклді ароматты көмірсутектерде өсуі сипатын әртүрлі қатты көмірсутектер: парафин, антрацен, фенантрен, карбазол, дибензофурен, салицил қышқылы, дифенил, диметилнафталин, нафталин, сонымен бірге бірқатар сұйық ароматты көмірсутектер: о-ксилол, бензол, толуол, октан қосылған минеральді қоректік ортасында өсіру арқылы бағаланды. Бақылау ретінде глюкозаны пайдаландық.

Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғарғы концентрацияларында өсу қабілетін көміртегі және энергия көзі ретінде 5%, 7%, 10% Теңіз мұнайы және 3%, 5%, 7% мотор майы, дизельді жанармай және бензин бар минеральді қоректік ортада өсіру арқылы зерттедік. Ал, микроорганизмдердің мұнай пайдалану белсенділігін гравиметриялық әдіспен анықтадық.

Көмірсутегін тотықтырушы бактерияларды түрлерін анықтауда жалпыға ортақ Берги анықтағышын және ұсынған әдістерді қолдандық

Көмірсутегін тотықтырушы белсенді бактериялардың жоғары мөлшермен ластанған топырақтағы мұнайды ыдырату қабілеттіліктерін зерттеу үшін, өндірістік жағдайда мұнаймен ластанған Теңіз ауданынан алынған топырақты пайдалана отырып модельді тәжірибе жүргіздік. Ол үшін топырақты алдын ала мұнайдың жоғары мөлшері 35000 мг/кг, 64000 мг/кг және 150000 мг/кг ластадық. Ластанған топырақты 5 кг нан эксикаторға салдық. Содан кейін, бактериялардың биомассасын 10⁹ мөлшеріндегі клетка сұйықтығы түрінде қостық. Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай ыдырату қабілеттілігін - топырақтағы микроорганизмдердің санын жалпыға ортақ әдістерді қолдана отырып анықтадық, микроорганизмдердің биомассасын центрифугалау әдісімен анықтадық.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1. Крусь Г.Н., Шалыгина А.М., Волокитина З.В. Методы исследования молока и молочных продуктов/ Под общ.редакцией А.М.Шалыгиной. – М.: Колос, 2000. – 368 с.

2. Нечаев А.П. Пищевая химия. – СПб.: ГИОРД, 2001. – 592 с.