1 Основные направления дисциплины

2021-03-09 СтудИзба

Лекционный материал

по дисциплине

«Методы исследования свойств сырья и молочных продуктов»

Лекция №1

Основные направления дисциплины
«Методы исследования свойств сырья и молочных продуктов»

1 Предмет, содержание и основные направления дисциплины «Методы исследования свойств сырья и молочных продуктов»

2 Общая характеристика и область применения методов исследования

Рекомендуемые файлы

3 Выбор метода исследования и отбор проб исследуемого объекта

4 Погрешности при выполнении методов исследования

1 Предмет, содержание и основные направления дисциплины «Методы исследования свойств сырья и молочных продуктов»

Уровень промышленного развития страны характеризуется не только объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но также показателями ее качества.

Качество продукции регламентируется едиными требованиями, предъявляемыми к данному виду продукции на основе действующей нормативной и технической документации. Технические регламенты и стандарты, а также правила, нормы, рекомендации помогают осуществлению организационных, технологических, экономических и других мероприятий, направленных на повышение качества продукции.

Исследование любого пищевого продукта – сложная аналити­ческая задача. Для различных пищевых продуктов необходимо приспосабливать стандартные мето­ды с учётом особенностей их состава и физико-химической структуры. Также необходимо учитывать компоненты, сопутствующие определяемому веществу.

Современные физико-химические (инструментальные) методы анализа сырья, вспомогательных материалов и пищевых продуктов характеризуются большими диапазонами обнаружения, селектив­ностью и экспрессностью; они незаменимы при определении ультрамалых количеств вещества (10-10 %). Инструментальные методы способствуют получению полной информации о ходе технологического процесса, в том числе о характере изменения производственно-ценных параметров. Из этого следует важный вывод: автоматизация производства (создание поточных технологических линий, заво­дов-автоматов, автоматизированных систем управления технологи­ческими процессами) невозможна без применения физико-химических методов анализа. В то же время, только комплекс анализов (физико-химических, органолептических, микробиологических и др.) дает возможность всесторонне контролиро­вать качество сырья и технологические процессы пpoизвoдcтвa, а также готовую продукцию.

Перспективным направлением развития методов исследования свойств сырья и пищевых продуктов является повышение уровня контроля продукции за счёт перехода от выборочного контроля качества материалов и продукции к сплошному. Методы сплошного (неразрушающего) контроля предусматривают выявление дефектов пищевой продукции без ее повреждения: определение активности ионов электрохимическими методами, определение химического состава спектрометрией и др.

2 Общая характеристика и область применения методов исследования

В настоящее время в пищевой промышленности, в том числе в молочной, применяют широкий спектр физических и физико-химических методов анализа.

За последние годы получил распространение потенциометрический метод ана­лиза, преимущественно за счёт использования различных новых видов ионселективных электродов, позволяющих устанавливать содержание ионозированных веществ (катионы, анионы) в пищевых системах.

Вольтамперометрические методы анализа, и в частности полярография, основанные на ис­пользовании процессов поляризации, возникающих на микроэлек­троде также находят широкое применение при определении белков, аминокислот, уг­леводов, витаминов, а также микроэлементов и следов тяжелых метал­лов.

Спектральные методы анализа – одни из самых распространен­ных методов, обладающих высокой точностью. Они позволяют устанавливать содержание веществ в объектах в диапазоне от 10-12 до 40 %. К этим методам относят атомно-эмиссионный, спектрофотометрический, атомно-абсорбционный, нефелометрический, турбидиметрический, люминесцентный, а также рефракто­метрический и поляриметрический методы. Их используют для определения большинства хи­мических элементов (железа, меди, кобальта, никеля, хрома) и мно­гих органических соединений (сахаров, белков, аминокислот, жиров, влаги и т. д.). Фотометрические методы применяют также для определения степени окисленности жиров, содержания пектиновых веществ, фенольных соединений, витаминов.

С помощью методов хроматографии изучают состав и качество молочных продуктов. Анализ основан на разделении смеси веществ сорбционными способами в динамических условиях. Это один из наиболее универсальных и эффективных методов разделения и ана­лиза сложных органических и неорганических соединений. С его помощью можно разделить, идентифицировать и количественно определить большое число ве­ществ: смеси углеводородов, летучие жирные кислоты, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, витамины, аминокислоты, углеводы и другие сложные соединения.

Использование реологических методов исследования позволяет получать готовые продукты постоянного, заранее заданного каче­ства, и прежде всего, по структурно-механическим характеристикам, консистенции.

3 Выбор метода исследования и отбор проб исследуемого объекта

Пищевые продукты исследуют качественными и количествен­ными методами измерения. Выбор методов измерения зависит от свойств вещества, его количества и цели исследования.

Общая схема исследований (измерений) включает следующие стадии: постановка задачи, выбор метода и аппаратуры, отбор и подготовка пробы, проведение измерений, обработка и оформление результатов.

Выбор метода исследований, а точнее, его масштаба определяется имеющимся в рас­поряжении исследователя количеством вещества.

Масштаб метода

Масса пробы, г

Макро

0,5÷100

Полумикро

0,01÷0,5

Микро

10-3÷10-2

Ультрамикро

менее 10-3

Отбор пробы исследуемого продукта

Перед анализом проводят отбор проб. Под пробой понимают определенное количество нештучной продук­ции, отобранное для анализа. Отбор проб молока и молочных про­дуктов, подготовку их к анализу проводят в соответствии с ГОСТ 26809–86. Для микробиологических анализов пробы отбира­ют по ГОСТ 9225-84.

При подготовке образца необходимо сохранить исходные свой­ства продукта, не допустить потерь (например, влаги), разрушения или изменения соединений, входящих в состав продукта, а также попадания посторонних компонентов.

Стандартом предусмотрено взятие для исследований точечной и объединенной (средней) пробы.

Точечная проба – проба, взятая единовременно из определенной части нештучной продукции (из цистерны, фляги, от монолита мас­ла в ящике или брикета масла и т. п.).

Точечные пробы жидких, вязких и сгущенных продуктов отби­рают кружкой или черпаком вместимостью 0,1; 0,25; 0,5 дм3 с жест­кой ручкой, а также с помощью металлической или пластмассо­вой трубки внутренним диаметром 9 ± 1,0 мм и с от­верстиями по концам.

Перед отбором проб молоко и жидкие молочные продукты пере­мешивают. При отстое жира в молоке и сливках в потребительской таре их нагревают до температуры 32 ± 2 °С на водяной бане.

Точечные пробы полутвердых, твердых и сыпучих продуктов от­бирают шпателями, ножами или специальными щупами.

Перед тем как отбирать пробы со сгущенными молочными кон­сервами невскрытые металлические банки массой нетто 1000 г и бо­лее, а также фляги и бочки с продуктом переворачивают вверх дном и оставляют в таком положении на одни сутки. До отбора проб сгу­щенные молочные консервы перемешивают в течение 1–2 мин для равномерного рас­пределения возможного осадка лактозы по всей массе продукта.

Точечные пробы сухих молочных продуктов сливочного и топленого масла, пластических сливок в транспортной таре отбирают щупом из разных мест каждой единицы транспортной тары с продукцией. В потребительской таре сливочное масло отбирают ножом от каждого брикета.

Объединенная проба – проба, составленная из серии точечных проб, помещенных в одну емкость.

Подготовка пробы исследуемого продукта

Из отобранной объединённой пробы исследуемого продукта вырабатываемого с наполнителем в виде кусочков фруктов, цукат, изюма, орехов удаляют наполнитель с помощью пинцета, шпателя или ложки.

Материал проб должен быть однородным. Для этого тщательно перемешивают объединённую пробу жидких и пастообразных продуктов или измельчают и перемешива­ют в дальнейшем твердые и сухие продукты. Чем тоньше измельче­ние, тем выше однородность и точнее результаты анализа.

Объединённую пробу образца готовят непосредственно перед иссле­дованием. Все операции проводят быстро во избежание потерь влаги за счет испарения. Желательно, измельченный материал сохранять до выполнения анализа в герметичной посуде, предохраняющей его от потерь влаги.

Пробы молока и молочных продуктов доводят до температуры 20 ± 2 °С. Пробы кисломолочных напитков и сметаны, имеющие густую консистенцию, а также пробы продуктов с отстоявшимся слоем сливок, нагревают на водяной бане до температуры 32 ± 2 °С, после чего перемешивают и охлаждают до 20 ± 2 °С.

4 Погрешности при выполнении методов исследования

Условие получения правильных точных экспериментальных результатов – повторность исследования продукта одного наименования. За обязатель­ный минимум принимают трехкратность исследований.

Мерой оценки точности измерений является погрешность. Погрешность характеризует отклонение измеренного значения некоторой величины от её истинного (действительного) значения.

Существуют следующие виды погрешности:

- абсолютная погрешность – это разность между истинным (чаще средним) значением исследуемого показателя и значением, полученным экспериментально при выполнении данного опыта (выражение 1.1)

D = x – X,

(1.1)

где х – истинное (среднее) значение измеряемой величины;

Х – результат измерения в данном опыте.

Абсолютная погрешность выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина.

На практике для удобства обработки результатов пользуются не абсолютной, а относительной погрешностью измерения, которая представляет собой отношение величины абсолютной погрешности экспериментального анализа к истинному (чаще среднему) значению исследуемого показателя (выражения 1.2, 1.3)

,

(1.2)

или в процентах

,

(1.3)

По своей природе погрешности бывают систематическими и случайными.

Систематическая погрешностьсоставляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Классификация систематических погрешностей:

1 – инструментальные, которые свойственны средствам измерения и являются следствием дефектов их статических характеристик;

2 – методические, возникающие из-за несовершенства методики измерения либо из-за несоответствия методики поставленной задаче;

3 – субъективные, вызванные ошибками наблюдателя при отсчёте показаний (небрежность, параллакс, ошибка при интерполяции).     

Информация в лекции "Словарь основных понятий" поможет Вам.

Чем больше значение (методических) аналитических и инструментальных погрешностей, тем менее точен анализ.

Случайные погрешности возникают произвольно и могут быть как со знаком плюс, так и со знаком минус.

Критериями для оценки и выбора методов контроля служат их метрологические характеристики (интервал определяемых содержаний, верхняя и нижняя границы определяемого содержания веществ, предел обнаружения (чувствительность), воспроизводимость, правильность), а также аналитические характеристики (селективность, продолжительность или производительность.


Свежие статьи
Популярно сейчас