Вимірювальні методи визначення показників якості
Основними різновидами вимірювального методу є такі: фізичні, фізико-хімічні, хімічні, біохімічні, фізіологічні, мікробіологічні, товарознавчо-технологічні.
Фізичні методи застосовуються при визначенні відносної густини, температури, структурно-технологічних властивостей товарів.
Фізико-хімічні методи ґрунтуються на вимірюванні оптичних показників - спектрометрія, оптична й електронна мікроскопія, хроматографія, потенціометричний аналіз.
Хімічні і біохімічні методи використовуються для кількісної якісної характеристики різноманітних споживних властивостей товарів.
За допомогою біохімічних методів вивчають інтенсивність плодів, вміст вітамінів тощо.
Фізіологічні методи вивчають ступінь засвоюваності харчових продуктів і організмом та їх реальну енергетичну цінність. Мікробіологічні методи використовуються для встановлення рівня осіменіння товарів мікроорганізмами.
Товарознавчо-технологічні методи дослідження використовуються для встановлення придатності сировини для промислової переробки а також для визначення властивостей товару, що виявляються у процесі споживання.
Визначення відносної густини. Відносна густина виражається відношенням густини досліджуваної речовини до густини стандартної речовини. Як стандартну речовину вважають дистильовану воду при температурі +4°С.
У зв'язку з тим, що відносна густина вимірюється залежно від температури, її прийнято визначати при температурі продукту +20°С і води +4°С.
За відносною густиною можна стверджувати про концентрацію речовин розчинених у воді речовин (сиропи, розсоли, горілки), про хімічну природу, натуральність продукту (жири, молоко). Відносну густину визначають за допомогою пікнометрів, ареометрів та інше. Найбільш швидко і просто визначають її ареометрами (рис. 1, 2).
Ареометричний метод відзначається простотою і швидкістю визначення. Він базується на використанні закону Архімеда, за яким на занурене у рідину тіло діє виштовхуюча сила, яка направлена вертикально і чисельністю дорівнює масі речовини в об’ємі зануреної частини тіла. Чим менша густина рідини, тим на більшу глибину буде занурюватися у неї ареометр.
Ареометри, які застосовуються для дослідження харчових продуктів, поділяються на категорії, що допомагають безпосередньо визначити:
. величину відносної щільності (денсиметри);
. відсотковий вміст розчинених у воді речовин (спиртоміри, цукроміри).
 Рис. 1. Ареометри ареометра |
У чистий, сухий та поставлений вертикально циліндр наливають профільтровану речовину, яка досліджується. Наливати потрібно по стінці посудини, уникаючи утворення піни. Чистими пальцями беруть сухий ареометр за верхній кінець (вище шкали) і обережно опускають у речовину доти, поки не відчують, що прилад перестає занурюватися. Ареометр повинен вільно плавати в речовині, не торкаючись стінок циліндра. Через 3 хв здійснюють відлік показників по нижньому меніску, нижнє положення очей, рис. 2 (при дослідженні непрозорих речовин - по верхньому меніску). Якщо температура речовини відрізняється від тієї, яка вказана на ареометрі, то використовують відповідні таблиці (наприклад, для лактоденсиметра).
| Рис. 2. Прийоми відліку показань ареометра |
Рефрактометрія. Рефрактометрами називають прилади для визначення показників заломлення рідких речовин і розчинів (рис. 3,4).
Поле зору рефрактометра
РПЛ-3 (між призмами знаходяться
дистильована вода
Рис. 3. Рефрактометр РПЛ-3:
1 - основа; 2 - колонка; 3 - корпус; 4 - дисперсійний лімб з ручкою;
5 - нижня камера; 6 - шарнір з’єднання верхньої та нижньої камер;
7 - верхня камера; 8 - освітлювач; 9 - термометр в оправі; 10-пробка вводу ключа для установки нуля; 11 - шкала; 12 - рукоятка; 13 - окуляр
За показниками заломлення можна говорити про вміст і характер речовин у розчинах. У харчових продуктах за допомогою рефрактометрів можна визначити концентрацію розчинених речовин, вологість, зміст жиру. Варто враховувати, що між показниками замовлення і відсотковим вмістом речовини в розчині не завжди існує пряма залежність. Для точних вимірювань необхідно мати таблиці або криві залежності між цими речовинами.
Рефрактометричні виміри, як правило, проводяться при температурі +20° С. Якщо температура відхиляється від 20°С вводять поправки (дод. Б).
Досліджувана речовина розміщується між двома призмами. На поверхню нижньої призми наносять декілька крапель попередньо профільтрованої досліджуваної речовини. Потім накривають її верхньою призмою. Дивлячись в окуляр, за допомогою освітлювача направляють світло у верхню частину віконця оправи призми. При цьому окуляр необхідно сфокусувати так, щоб поділки і цифри шкали було чітко видно. Окуляр переміщують до збігання візиру з межею розділу темної та світлої частини поля зору. Якщо межа буде розпливчатою, то чіткості досягають шляхом обертання рукоятки компенсатора.
Відлік здійснюють за шкапою. На відміну від інших рефрактометрів, цукровий має дві шкали: на одній вказані показники заломлення від 1,333 до 1,540, на іншій - відповідний цим показникам відсотковий вміст цукру (від 0 до 95%).
Починаючи роботу з рефрактометром, насамперед перевіряють правильність його показників за допомогою дистильованої води, яка при температурі +20° С мас показник заломлення 1,333.
Рефрактометр вважається підготовленим до роботи, якщо межа світлого і темного полів знаходиться навпроти показника заломлення, що дорівнює 1,333, який відповідає вмісту 0,0% сухих речовин (рис. 3), якщо ж буде відхилення, встановлюють візерну лінію так,
щоб при температурі 20° С межа між темним і світлим полями знаходилася навпроти цифри 1,333.
 Рис. 4. Рефрактометр УРЛ 1 |
1 - основа; 2 - корпус; 3 - нижня камера; 4 - освітлювач;
5 - термометр; 6 - верхня камера; 7 - лімб компенсації дисперсії;8 шкала; 9 - окуляр; 10 - рукоятка; 11 - шнур з вилкою
Визначення вологості. Вміст і стан води у харчових продуктах обумовлюють їх властивості. Саме тому для багатьох товарів стандартами встановлені норми вологості.
Застосовують декілька методів визначення вологості, які відрізняються швидкістю, точністю, застосованою апаратурою. Метод визначення вологості шляхом безпосереднього виміру об’єму води, після попередньої відгонки, називають прямим. Він відрізняється невисокою точністю і тому використовується в основному для товарів, які містять багато вільної води.
Методи, за якими кількість вологи визначається за вмістом речовин, виявленням певних властивостей продукту, називають кованими. Опосередковані поділяються на фізичні та хімічні. Основними фізичними методами визначення вологості харчових продуктів є:
• висушування - за масою зневодненого залишку знаходять кількість води у продукті;
• електрометрія - на основі величини електропровідності продукту або діелектричній постійній стверджують про склад води;
• рефрактометрія - за визначенням коефіцієнтів заломлення свідчать про характер речовин, їх чистоту або вміст.
Хімічні методи визначення вологості використовують рідко (коли потрібна висока точність результатів за малої кількості води у продукті).
Дослідження за допомогою мікроскопа. Користуючись біологічним мікроскопом, можна роздивитися предмет розміром не менше 0,2 мкм. За допомогою мікроскопа визначають наявність у харчових продуктах мікроорганізмів, кількісний склад їх мікрофлори. Мікроскоп можна використовувати для встановлення виду крохмалю, визначення тканин м’яса, морфологічного складу зерна, круп тощо.
Препарат (продукт, який досліджується) для мікроскопіювання на предметному склі, покриваючи його тонким шаром покривного скла.
Біологічні мікроскопи (рис. 5) мають три об’єктиви, які дають різне збільшення: 8, 40, 90 разів. Вони оснащені трьома змінними які дають збільшення відповідно у 7, 10, 15 разів. Загальне збільшення об’єкта мікроскопом дорівнює множенню збільшень об'єктива та окуляра.
Користуючись мікроскопом, можна розглянути об’єкт розміром до 0,2 мкм (мк — 10-6 м).
Рис. 5. Мікроскоп для морфологічних досліджень МИКМЕД-1
1 - окуляр; 2 - монокулярна насадка; 3 - револьверний пристрій;
4 - об’єктив; 5 - предметний столик; 6 - конденсор; 7 – корпус колекторної лінзи; 8 - патрон з лампою; 9 - шарнір; 10 - рукоятка переміщення кронштейна конденсора; 11 - рукоятка тонкого фокусування;12 - рукоятка грубого фокусування; 13 - тубусоутримувач;
14- гвинт кріплення насадки
Правила роботи з мікроскопом
1. Виймаючи з футляра, мікроскоп тримають однією рукою за ручку, а іншою рукою за ніжку штатива.
2. На робочому столі мікроскоп розміщують на відстані 3-5 см від краю і ручкою до себе. Перед початком роботи потрібно м’якою сухою тканиною видалити пил з механічних та оптичних частин, не торкаючись пальцями лінз.
3. Встановлюють правильне освітлення мікроскопу. Для цього, дивлячись в окуляр, направляють промені світла від освітлювача до об’єктива. Настройка освітлення відбувається з об’єктивом 8. При правильній установці мікроскопу поле зору має форму рівномірно освітленого кола.
4. На предметний столик розміщують досліджувальний препарат і закріплюють його клемами.
5. Спочатку препарат розглядають з об’єктивом 8, а потім переходять до більших збільшень.
6. При зміні об’єктивів слід регулювати інтенсивність освітлення. Бажану інтенсивність освітлення отримують, опускаючи чи піднімаючи конденсор. При перегляді препарату з об’єктивом 8 конденсор опускають, при переході на об’єктив 40 конденсор дещо піднімають. а при роботі з об’єктивом 90 - піднімають майже до межі.
7. Препарат розглядають у декількох місцях, рухаючи предметний столик боковими гвинтами. При вивченні препарату варто весь час повільно обертати мікрогвинт за часовою стрілкою та проти неї, щоб переглянути предмет по усій товщі і встановити фокус то на одну, то на іншу його ділянку.
Призначення основних частин мікроскопу
Окуляр. Складається з двох лінз - верхньої і нижньої, розміщених у загальну металеву оправу. Мікроскоп для морфологічних досліджень забезпечено трьома змінними окулярами. На оправі лінзи окуляра вказано його особисте збільшення. Зазвичай окуляри дають збільшення в 7; 10; 15 разів. Окуляр збільшує зображення, яке дає об’єктив.
Монокулярна насадка. У верхній частині утримує окуляр, а на нижній частині знаходиться револьвер з об’єктивами.
Револьверний пристрій. Допомагає швидко змінити при дослідженнях збільшення об’єкта. При цьому замінюється об’єктив частковим обертом револьверного пристрою.
Об'єктив. Вміщує систему лінз, розміщених у металеву оправу. Лінза, направлена до предмета називається фронтальною. Об’єктиви поділяють на сухі й імерсійні. При розгляді об’єкта сухим об’єктивом (8 або 40) між його фронтальною лінзою і предметом дослідження знаходиться повітря. При проходженні променів світла середовищ з різними показниками заломлення (покривне скло, повітря) частина його не попадає в об’єктив. При роботі з імерсійним об’єктивом (90) для унеможливлення розсіювання світла відстань між фронтальною лінзою об’єктива і предметом дослідження заповнюють кедровою (імерсійною) олією. При роботі об’єктив обережно занурюють в олію (кедрова олія, що використовується в мікроскопіюванні, має кут заломлення світла приблизно такий, як у скла).
Предметний столик. Слугує для розміщення на ньому досліджуваного предмета. Об’єкт закріплюється на столику зажимами (клемами). Столик із закріпленим на ньому об’єктом дослідження може рухатись у двох взаємно перпендикулярних напрямах за допомогою двох гвинтів, симетрично розташованих на краю столика.
Конденсор. Слугує для кращого освітлення досліджуваного об’єкта. Він збирає промені світла в пучок і спрямовує їх через отвір предметного столика на об’єкт дослідження. За допомогою гвинта конденсор може рухатись вгору і вниз, при цьому змінюється кут променів, які падають на об’єкт і в результаті міняється ступінь його освітлення.
Рукоятки тонкого і грубого фокусування. Призначені для переміщення вверх і вниз з метою установлення на необхідній відстані від об’єкта дослідження. Рукояткою грубого фокусування користуються для орієнтовної установки об’єктива на фокус (відстань, при якій досліджуваний об’єкт стає видимим). Для точної установки служить мікрометричний гвинт, повний оберт якого переміщує монокулярну насадку на 0,1 мм.
Необхідно пам’ятати: чим менше збільшення об’єктива, тим більша вільна відстань між об’єктивом і препаратом. Тубус мікроскопа необхідно опускати обережно вниз за допомогою макрометричного гвинта, спостерігаючи за об’єктивом збоку. Потім, дивлячись в окуляр, тим самим гвинтом, обертаючи його на себе, піднімають тубус доти, поки у полі зору з’явиться зображення об’єкта.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
Тема: Методи оцінки якості продовольчих товарів. Види нормативної документації на продовольчі товари.
Мета роботи: Вивчити сутність органолептичних та вимірювальних методів, оцінки якості харових продуктів, категорії і види стандартів на продовольчі товари, їх зміст.
Для проведення роботи необхідно підготувати питання з теми і виконати завдання:
Завдання 1. Питання для підготовки з теми, самоперевірки і контролю знань.
1.1. Класифікація харчових продуктів.
1.2. Споживні характеристики харчових продуктів.
1.3. Сутність основних методів оцінки якості харчових продуктів.
1.4. Біологічна цінність харчових продуктів
1.5. Мета стандартизації продовольчих товарів. Стандарти, їх види, зміст.
1.6. Штрихове кодування експортно-імпортних продовольчих товарів.
1.7. Складові споживної цінності продовольчих товарів.
1.8. Види вуглеводів у харчових продуктів.
1.9. Характеристика органолептичних та лабораторних методів, оцінка якості харчових продуктів.
Завдання 2. Вивчіть сутність органолептичних методів оцінки якості харчових продуктів. Визначте основні правила органолептичної оцінки якості.
Результати роботи оформіть у вигляді таблиці за формою:
| Назва методу | Характеристика методу |
| Органолептичний метод оцінки якості |
Завдання 3. Вивчіть сутність вимірювальних методів оцінки якості харчових продуктів. Ознайомтеся з правилами роботи ареометричного, рефрактометричного методів аналізу, технікою і правилами роботи на мікроскопі.
Завдання 4. Ознайомтеся з категоріями нормативних документів і стандартизації та видами стандартів. Дайте характеристику стандарту на продовольчий товар.
Результати роботи оформіть у вигляді таблиці за формою:
Характеристика стандарту
(найменування стандарту)
| Реквізити стандарту | Характеристика стандарту |
| Структура Категорія Номер Ким розроблений Термін дії |
Завдання 5. Заповніть таблицю, яка характеризує вміст вологи в різних харчових продуктах.
| Вміст вологи, % | Найменування продукту |
| Менш ніж 1 1 ... 10 10 ... 20 20 ... 50 50 ...70 > 70 |
Методика проведення роботи
Органолептична оцінка якості харчових продуктів заключається у встановленні відповідності окремих органолептичних показників продукту вимогам, що пред’являються стандартом або визначаються за зразком.
Визначають її виключно за допомогою органів чуття, отримуючи при цьому від досліджуваного продукту різну ступінь задоволеності чи незадоволеності.
Для надання більшої об’єктивності органолептичному методу оцінки якості може бути застосована балова система оцінки.
При ознайомленні з категоріями нормативної документації зі стандартизації та видами стандартів необхідно керуватися ДСТУ 1.0:2003.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2
Тема: Вивчення асортименту і визначення якості борошна, крупів, хліба, макаронних виробів.
Мета роботи: Ознайомитись з асортиментом крупів, борошна, хліба, макаронних виробів, нормативною документацією на вказані продукти. Провести органолептичну оцінку якості лабораторних зразків, дослідити пористість хліба.
Для проведення роботи необхідно підготувати питання з теми і виконати завдання:
Завдання 1. Питання для підготовки з теми, самоперевірки і контролю знань.
1.1. Споживні властивості крупів, борошна, хліба, макаронних виробів.
1.2. Харчова цінність хліба та шляхи її підвищення.
1.3. Оцінка класифікації борошно.
1.4. Терміни зберігання хліба на підприємствах торгівлі.
1.5. Фактори формування якості борошна, хліба.
1.6. Дайте визначення крупів, борошна.
1.7. Фактори формування асортименту крупів.
1.8. Назвіть крупи, що отримують як побічний продукт при виготовленні основних видів.
1.9. Доброякісність ядра крупів. Характеристика показника.
1.10. Дайте визначення партії крупи, вихідного зразка.
1.11. Органолептичні показники якості зерноборошняних продуктів,
методи їх визначення.
Завдання 2. Вивчіть асортимент крупів, борошна, хліба, макаронних виробів.
Результати роботи оформіть у вигляді таблиць за формою:
2.1.Асортимент крупів
| Вид зерна, з якого одержана крупа | Назва крупи | Товарний сорт | Номер | Марка |
2.2.Асортимент борошна
| Вид борошна | Сорт | Колір і відтінок | Зольність, %, не більше | Кількість сирої клейковини, %, не менше | Цільове призначення |
2.3. Асортимент хлібних виробів
| Найменування хліба | Характеристика компонентів рецептури |
2.4.Асортимент макаронних виробів
| Тип макаронних виробів | Підтип | Форма | Довжина | Діаметр | Сорт |
Завдання 3.Ознайомтесь з правилами відбору зразків крупів, борошна, хліба, макаронних виробів для якісної оцінки органолептичних показників. Дослідіть органолептичні показники якості лабораторних зразків крупи, борошна, хліба, макаронних виробів.
Користуючись нормативною документацією, зробіть висновок щодо якості досліджених зразків крупи, борошна, хліба, макаронних виробів.
Результати роботи оформіть у вигляді таблиць за формою:
3.1. Органолептична оцінка якості крупи (борошна, макаронних виробів). Органолептична оцінка якості та пористість хліба.
| Показники якості | Характеристика зразка |
Висновок:
Завдання 4.
4.1. Наважка пшеничного борошна вагою 25 г вміщує 6,2 г сирої клейковини. Якому сорту відповідає борошно за даним показником?
4.2. Дайте порівняльну характеристику тісту пшеничному, приготовленому для випічки хліба і виготовлення макаронних виробів.
4.3. При зберіганні пшеничного і житнього подового хліба масою 1 кг при температурі 15... 18°С хліб із пшеничного борошна черствіє і псується раніше, ніж хліб із житнього борошна. Дайте пояснення.
4.4. Вкажіть послідовність відбору проб та їх масу при дослідженні 100 мішків гречаної крупи масою 50 кг кожний.
Борошно
Асортимент, показники якості
Борошно - порошкоподібний продукт, отриманий розмелюванням зерна хлібних злаків із розділенням або без розділення тканин зерна.
Борошно класифікують за основними властивостями, що характеризують його біохімічну і фізичну природу, харчову і споживну цінність. Властивості визначаються складом і будовою часток борошна, а також споживними (технологічними) достоїнствами. Класифікація борошна передбачає ділення його на види, типи і сорти (табл.5). Вид борошна визначається культурою використаного для його виготовлення зерна і наділений найбільш загальними біохімічними властивостями й анатомічними особливостями, що характерні в цілому для зерна тієї культури, з якої отримано борошно.
До основних видів борошна відносять пшеничне і житнє; до другорядних - кукурудзяне, соєве, ячмінне; незначне розповсюдження мають гречане, рисове, горохове, вівсяне. Можливе також виробництво борошна із суміші зерна різних культур (наприклад, із суміші жита і пшениці - житньо-пшеничне борошно).
Тип борошна розрізняється в межах виду і відрізняється особливостями його фізико-хімічних властивостей і технологічних достоїнств від цільового призначення.
Сорт борошна формується під час його отримання та є особливо важливою класифікаційною категорією всіх його видів і типів.
З поняттям «сорт» пов’язано уявлення про зовнішні властивості продукту, його внутрішні достоїнства. Основою, що визначає сорт борошна, є кількісне співвідношення тканин зерна, які містяться в ньому (здрібненого ендосперму, його внутрішніх і зовнішніх частин, ? шару й оболонок).
Борошно різких сортів відрізняється за багатьма ознаками: кольором, вологістю, вмістом клейковини, інших речовин, нерівномірно розподілених у тканинах зерна.
Таблиця 5