Оценка пищевой ценности нового вида хлебобулочных изделий

Для определения  количества белка в образце используют ряд методик:

1.Биуретовый  метод

2.Микробиуретовый  метод

3.Метод  Бредфорда

4.Метод  Лоури

5.Спектрофотометрический  метод 

Биуретовый  метод основан на образовании биуретового комплекса (имеет фиолетовый цвет) пептидных связей белков с двухвалентными ионами меди. В методе используют т. н. биуретовый реактив, состоящий из KOH, CuSO₄ и цитрата натрия (или тартрата натрия). В образовавшемся комплексе медь связана с 4 азотами координационными связями, а с 2 кислородами — электростатическими. Полноценный комплекс образуется лишь с пептидами, состоящими более чем из 4 остатков.

Интенсивность окраски раствора прямо пропорциональна  концентрации белка в сыворотке  и определяется фотометрически.

К достоинствам метода стоит отнести его низкую чувствительность к посторонним  веществам, невысокую погрешность.

Микробиуретовый метод основан на образовании окрашенного в фиолетовый цвет комплекса, образующегося в результате взаимодействия пептидных связей с Cu²⁺ в щелочной среде. К 0,2 мл ПМ лимфоцитов, сыворотки или плазмы добавляли 3,5 мл раствора NаОН и 0,2 мл реактива Бенедикта. Выдерживали 15 мин при комнатной температуре и спектрофотометрировали на СФ — 46 при 330 нм. Построение калибровочного графика проводили по стандартному раствору белка.

Метод Брэдфорда один из наиболее популярных методов, используемый для определения концентрации белка в растворе. Метод определения концентрации белка по Брэдфорд успешно используется в случае измерения растворов с низкой концентрацией белка и растворов, содержащих компоненты, также обладающие значительным поглощением при 280 нм. Метод определения концентрации белка по Брэдфорд, так же, как и метод Лоури и BSA, требует построения стандартной калибровочной кривой перед измерением концентрации неизвестного белка.

Универсальность метода и его гибкость позволяют  создавать модификации процедуры  измерений для различных целей  и типов измерений.

Метод Брэдфорд основан на сдвиге спектра поглощения кумасси (Coomassie Blue) в сторону значений 595 нм прямо пропорционально концентрации содержащегося в растворе белка. Кумасси образует комплекс с белком; этот комплекс измеряют при длине  волны 595 нм. абсорбционная фотометрия комплекса кумасси / белок имеет  очень высокую чувствительность и эффективна даже в случае следовых концентраций белков.

Метод Лоури основан на измерении концентрации окрашенных продуктов, образующихся в результате сочетания двух химических реакций: биуретовой реакции на пептидную связь и взаимодействия реактива Фолина-Чокалтеу с ароматическими аминокислотами.

Для ускоренного  определения белков в готовых  продуктах и рационах В. А. Бабин и Н.Н. Мусерский разработали метод, представляющий модификацию метода, предложенного Джеремилло.

Сущность  метода сводится к тому, что вещество, содержащее белки, минерализуется в  металлической гильзе (медь, нержавеющая  сталь, никель), которая герметически закрывается ввинчивающейся металлической  пробкой с газоотводной трубкой, через которую газообразный аммиак и другие газы, образующиеся при минерализации, поступают в приемную колбу с серной кислотой.

Минерализация белков производится едким натром, растворенным в расплавленном уксусном натре при нагревании гильзы. Процесс  минерализации белка происходит быстро ( в течении 2-3 минут) при температуре  нагрева не выше 325 ºС, что является преимуществом данного метода перед другими методами количественного определения белка [12].

Количественное определение жиров.

Массовую  доли жира в хлебобулочных изделиях определяют экстракционным методом  с предварительным гидролизом навески (арбитражный метод), экстрационно-весовым  методом (ускоренный), рефрактометрическим  методом (ускоренный) и бутирометрическим  методом (ускоренный) по ГОСТ 5668. Настоящий  стандарт распространяется на хлеб, булочные, бараночные, сухарные изделия, соломку).

Для определения  жира выделяют не менее 300 г продукта.

В изделиях, у которых мякиш легко отделяется от корки, например, булки, халы, сдоба (за исключением слойки), анализируют  только мякиш этих изделии. В остальных  изделиях (баранки, сухари и т. п.) анализируют весь образец (с коркой).

Из изделий  удаляют все включения (повидло, варенье, изюм.и пр.) и поверхностную  отделку (обсыпку сахаром, маком  и т. д.), тщательно измельчают, перемешивают и помещают в банку с притертой  пробкой.

Экстракционный  метод с предварительным гидролизом навески основан на извлечении жира из предварительно гидролизованной  навески изделия растворителем  и определении количества жира взвешиванием после удаления растворителя из определенного объема полученного раствора.

Экстракционно-весовой  метод (ускоренный) основан на воздействии  безводной углекислой соды (Na₂CO₃) на анализируемый образец, экстракции жира в специальной ступке-экстракторе при интенсивном растирании в органическом растворителе и фильтрации раствора под нагнетанием воздуха.

Содержание  количества жира определяют взвешиванием после удаления растворителя из определенного объема полученного раствора.

Рефрактометрический метод (ускоренный) основан на извлечении жира из навески изделия соответствующим  растворителем. Содержание жира в изделии  определяют по разности коэффициентов  преломления растворителя и раствора жира в растворителе.

При вычислении процента содержания жира пользуются показателями преломления и плотности  жиров, указанными в таблице 49.

Для смеси  жиров или для неизвестного жира плотность принимается равной 0,925.

Бутнромерический  метод (ускоренный) основан на растворении  исследуемой навески изделия  в растворе серной кислоты с массовой долей 60% и отделении слоя жира в  молочном бутирометре центрифугированием в присутствии изоамилового спирта, который образует с серной кислотой изоамилово-серныи эфир, уменьшающий  величину поверхностного натяжения  жировых шариков и способствующий слипанию их в единый жировой слой.

Объем выделившегося  жира измеряют в градуированной части бутирометра.

Вычисления  по всем методам производят до второго  десятичного знака с последующим  округлением до первого десятичного  знака. За окончательный результат  принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые  расхождения между которыми не должны превышать 0,5% в одной лаборатории  и 1% — в разных [21].

Количественное определение углеводов.

Сущность  методов заключается в способности  редуцирующих сахаров восстанавливать  соли меди и других поливалентных  металлов в определенных условиях. Сахара при этом окисляются.

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О ® 2С₆Н₁₂О₆

Прежде  чем проводить определение содержания сахаров, необходимо провести инверсию сахарозы, а в случае, если по массовой доли сахаров определяется содержание крахмала или хлеба в кулинарных изделиях, проводится гидролиз крахмала. Процесс окисления сахаров является сложным, сопровождается большим количеством  химических реакций и образованием продуктов окисления. На процесс  окисления оказывают большое  влияние условия проведения эксперимента. Поэтому при проведении исследований следует четко соблюдать условия  проведения опыта.

Стандартным методом определения содержания сахаров является перманганатный метод Бертрана (ГОСТ 5672-68). Сущность этого метода заключается в способности редуцирующих сахаров при кипячении восстанавливать CuSO₄ в нерастворимую закись меди, осадок которой затем растворяется в растворе сернокислого окисного железа или в растворе железо аммонийных квасцов.

1) CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂¯ + Na₂SO₄

При проведении опыта используются растворы Фелинга:

Фелинг 1: раствор CuSO₄;

Фелинг 2: щелочной раствор (NaOH) сегнетовой соли;

Фелинг 3: раствор сернокислого окисного железа или железо аммонийных квасцов.

При сливании Ф1 и Ф2 образуется комплекс, который разлагается с образованием CuO. Вступая в реакцию с сахарами CuO, окисляется до закиси меди.

Количество  меди, восстановленной сахарами, эквивалентно количеству восстановленного железа.

10FeSO₄ + 2KmnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

Количество  восстановленного железа определяется титрованием перманганатом калия. Количество перманганата, пошедшего  на титрование железа сернокислого, умножают на титр T_KmnO4/Cu = 6,355.

Цианидный метод. Сущность этого метода заключается  в востановлении редуцирующими  сахарами железосинеродистого калия  в железистосинеродистый калий.

C₆H₁₂O₆ + 6K₃[Fe(CN)₆] + 6KOH ®(100°C) 6K₄[Fe(CN)₆] + (CHOH)₄(COOH)₂ (сахарная кислота) + 4H₂O

Метод используется при определении наполнителя  котлетной массы, для исследования киселей.

Сущность  йодометрического метода Вильштеттера и Шудля состоит в окислении  сахаров йодноватистокислым натрием  в щелочной среде и восстановлении не прореагировавшего избытка йода теосульфатом натрия.

1) I₂ + NaOH ® NaIO (йодноватистокислый натрий) + NaI + H₂O

Йодноватистокислый  натрий, вступая в реакцию с  редуцирующими сахарами в щелочной среде, образует натриевую соль глюконовой кислоты.

2) NaIO (избыток) + RC=O(-H) + NaOH = RC=O(-ONa) + NaI + H₂O (реакция проводится в темноте)

3) NaIO + NaI + HCl = I₂ + NaCl + H₂O

Свободный йод оттитровывается теосульфатом натрия (Na₂S₂O₃).

4) I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆ (гипосульфат натрия)

По количеству теосульфата натрия, пошедшего на титрование, определяют содержание сахаров. Метод используется для определения  количества сахара в кулинарных изделиях из творога. Особенность: йод обладает способностью быстро возгоняться (разрушаться), поэтому при проведении опытов необходимо строго соблюдать условия.

Рефрактометрический метод основан на зависимости показателя коэффициента преломления раствора от количества содержащегося в нем вещества (концентрации сахарозы). Рефрактометрическим методом контролируют содержание сахаров в кулинарных изделиях с небольшим содержанием других водорастворимых веществ, т.к. содержание в водной вытяжке других растворимых веществ, кроме сахара, искажает коэффициент преломления. По коэффициенту преломления определяют содержание сахара. Метод используют для кофе с молоком, некоторых мучных кондитерских изделий, иногда для кремов.

Колориметрический (пикратный) метод основан на способности органических веществ, содержащихся в продукте, образовывать с химическими реактивами окрашенные растворы.

Методика:

Инверсия  сахарозы в присутствии пикриновой кислоты.

Восстановление  пикриновой кислоты сахарами в щелочной среде при нагревании. При этом образуется раствор, имеющий желто-красный  цвет.

Колориметрирование  полученного раствора против стандартного. В качестве стандартного раствора используется вода. Колориметрирование проводится в кювете с длинной оптического  пути 10 мм. Интенсивность окраски  раствора, а , следовательно, оптическая плотность раствора прямо пропорциональны  содержанию сахара в растворе [10].

 

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты  и методы исследования

Исследования проводились на базе кафедры БГТУ в период с июня по сентябрь 2012. Объект исследований – новый вид хлебобулочного изделия хлеб «Зычайны»

Количественное  содержание белка в готовом продукте определяли биуретовым методом. Метод определения белка по биуретовой реакции обладает хорошей воспроизводимостью и специфичностью, относительно дешев, прост, использование его позволяет выполнять исследование как на анализаторах (автоматических и полуавтоматических), так и на обычном фотометре.

Принцип метода заключается в том, что  белки реагируют в щелочной среде  с сульфатом меди с образованием комплексных соединений, окрашенных в фиолетовый цвет. По интенсивности  окрашивания, которое пропорционально  количеству белка, определяют содержание его в пищевых продуктах.

Специфические реактивы для получения биуретового  реактива:

Натрия  хлорид, ч.д.а. или х.ч.,154 ммоль/л (изотонический  раствор);

Натр  едкий, ч.д.а или х.ч.,0,2 моль/л;

Калия йодид, ч.д.а. или х.ч., 30 ммоль/л раствор  йодида калия в 0,2 моль/л растворе едкого натра;

Калий-натрий виннокислый 4-водный (сегнетова соль);

Меди  сульфат 5-водный ч.д.а. или х.ч.;

В связи  с тем, что срок хранения рабочего раствора биуретового реактива ограничен 14 днями, его готовят непостредственно перед серией экспериментов в  достаточном количестве из биуретового  реактива.

Приготовление  биуретового реактива: 4,5 г сегнетовой соли растворяют в 40 мл 0,2 моль/л едкого натра, прибавляют 1,5 г сульфата меди и 0,5 г йодида калия и растворяют. Доливают до 100 мл 0,2 моль\л раствором едкого натра.

Приготовление рабочего раствора биуретового реактива: 20 мл биуретового реактива смешивают  с 80 мл 0,5 % раствора йодида калия.

Опытная проба: к 0,2 мл вытяжки прибавляют 5 мл рабочего раствора биуретового реактива и смешивают, избегая образования  пены. Через 40 мин ( и не позднее чем  через час ) измеряют оптическую плотность  на ФЭК в кювете с толщиной слоя 1 см, со светофильтром, имеющим длину 500-560 нм (зеленый светофильтр) против холостой пробы. Холостая проба : к 5 мл рабочего биуретового реактива прибавляют 0,2 мл 154 ммоль/л раствора хлорида натрия.

Перед началом  работы был построин градуировочный график альбумина.

Настоящая методика обеспечивает выполнение измерений  содержания белка исследуемого образца  с погрешностью, не превышающей 5% во всем диапазоне измеряемых величин  при доверительной вероятности 0,95.