Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнология пищевых продуктов»

Тема 5.1. Основные группы микроорганизмов, используемых в пищевой биотехнологии Типы энергетического обмена. Фазы жизни в биотехнологическом цикле микроорганизмов. Средняя скорость прироста биомассы. Тема 5.2. Биотехнология продуктов из сырья растительного происхождения Биотехнологические основы переработки растительного сырья. Микробная биоконверсия. Биоконверсия с использованием растительных ферментов. Хлебопекарное производство. Кондитерское производство. Получение спиртопродуктов. Пивоваренное производство. Виноделие. Производство соков. Получение квашенных, соленых, моченых плодов и овощей. Производство кваса. Производство чая. Тема 5.3. Биотехнология рыбо- и морепродуктов Новые формы белковой пищевой продукции из водных биологических ресурсов. Биологически активные вещества и биологически активные добавки из водных биологических ресурсов. Вторичные сырьевые ресурсы рыбной промышленности. Тема 5.4. Биотехнология продуктов из сырья животного происхождения. Производство сыра, йогурта, масла, сметаны, молочного сахара, кисломолочных продуктов. Применение бактериальных культур в производстве сырокопченых мясных изделий. Микрофлора сырокопченых мясных изделий и ее влияние на процесс созревания. Характеристика отечественных и зарубежных бактериальных препаратов, способы их получения. Влияние бактериальных препаратов (стартовых культур) на процесс созревания сырокопченых мясных изделий. Биотехнология сырокопченых мясных изделий с применением бактериальных препаратов. Разработка технологических регламентов производства сырокопченых мясных изделий с применением бактериальных препаратов. Факторы, влияющие на ферментацию сырокопченых мясных изделий. Схема производства. Преимущества использования бактериальных препаратов. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) ШКОЛА экономики и менеджмента МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ по дисциплине «Биотехнология пищевых продуктов» 080401.65 «Товароведение и экспертиза товаров» (в сфере производства и обращения сельскохозяйственного сырья и продовольственных товаров) г. Владивосток 2011 Лабораторная работа № 1 Оценка качества дрожжей по физико-химическим показателям Теоретическая часть В производстве хлебобулочных изделий применяют в основном хлебопекарные дрожжи в виде прессованных, сушеных дрожжей или дрожжевого молока. Дрожжи представляют собой биомассу дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae, содержащих биологи­чески активные вещества, которые обладают ферментативной ак­тивностью. Они обеспечивают спиртовое брожение пшеничных и ржаных полуфабрикатов и их разрыхление в анаэробных усло­виях. Прессованные дрожжи содержат около 75 % воды. Сухие вещества (25 %) представлены (%): белком – 37 - 50, безазотисты­ми веществами 34 - 45, липидами - 1,5 - 2,5 и минеральными веществами – 6 - 10. В белковый комплекс дрожжей входят альбумины, глобулины, нуклеотиды, фосфопротеиды, трипептид глутатион. Глутатион в дрожжах может находиться в восстановленной или окисленной форме, его доля может достигать 1 % на сухую массу. Сульфоводородная группа —SH глутатиона активирует протеазы дрожжей и муки. В дрожжах содержание углеводов ко­леблется от 35 до 40 % по сухим веществам. Углеводы входят в состав протоплазмы и оболочек дрожжевых клеток. Обязательной составной частью протоплазмы являются фермен­ты, осуществляющие разнообразные биохимические превращения. Ферментный комплекс дрожжей чрезвычайно разнообразен. В него входят протеазы, дегидрогеназы, 3-фруктофуранозидаза, зимаза, фосфатазы и многие другие ферменты. Но дрожжевые клетки не индуцируют амилолитические и декстринолитические ферменты, фермент α-галактозидазу, поэтому они не усваивают трисахариды и более сложные по строению олигосахариды, мало или совсем не образуют внеклеточную протеиназу и пептидазу. В условиях хлебопекарного производства одним из факторов влияющих на рациональный ход технологического процесса и ка­чество продукции, является исходная биологическая активность дрожжей и способность их адаптироваться к анаэробным услови­ям жизнедеятельности в полуфабрикатах. Для питания дрожжевых клеток необходимы: азотистые вещества в виде аминокислот; про­дукты гидролиза белка; аммонийные соли (кроме нитратов и нит­ритов, отравляющих клетку); витамины В1, В2, В6, РР, биотин, пантотеновая и фолиевая кислоты. При отсутствии витаминов группы В и ниацина брожение идет на 25 % менее интенсивно. Добавление в сбраживаемую смесь аспарагина значительно увели­чивает объем выделяемого при метаболизме дрожжей диоксида уг­лерода. Дрожжи непосредственно сбраживают гексозы, сахарозу и мальтозу после предварительного их гидролиза соответственно β-фруктофуранозидазой и α-глюкозидазой: С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2 + 117,6 кДж Прессованные дрожжи. На хлебозаводах и пекарнях при выра­ботке хлебобулочных изделий для разрыхления полуфабрикатов применяют прессованные дрожжи, вырабатывае­мые дрожжевыми и спиртовыми заводами. В 1 г прессованных дрожжей содержится около 15 млрд дрожжевых клеток. Качество прессованных дрожжей в соответствии со стандартом оценивается по органолептическим показателям: цвету, консистенции, запаху вкусу, и физико-химическим: влажности, подъемной силе, кис­лотности и стойкости при хранении. Сушеные дрожжи. Сушеные дрожжи готовят из доброкачественных прессованных дрожжей. Их вырабатывают высшего и первого сор­тов в виде гранул или порошка светло-желтого или светло-корич­невого цвета. Качество сушеных дрожжей по нормативной доку­ментации оценивается по органолептическим показателям: внеш­нему виду, цвету, запаху, вкусу, и физико-химическим: влажности и подъемной силе. Расход дрожжей на приготовление полуфабри­катов зависит от подъемной силы, но он в 3—4 раза меньше, чем у прессованных. В настоящее время созданы прогрессивные технологии суше­ных дрожжей, сохраняющих высокую ферментативную актив­ность длительное время, — активные сушеные дрожжи и инстантные, быстродействующие. Для их получения культивируют специ­альные расы, применяя специальные режимы выращивания, обес­печивающие устойчивость сохранения бродильной активности дрожжевых клеток. По физико-химическим показателям хлебопекарные сушеные дрожжи должны соответствовать требованиям указанным в таблице 1. Таблица 1 – Физико-химические показатели хлебопекарных сушеных дрожжей (ГОСТ 28483) Наименование показателя Норма для сорта высшего первого Массовая доля влаги, %, не более 8,0 10,0 Подъемная сила дрожжей в день выработки (подъем теста до 70 мм), мин, не более 70,0 85,0 Дрожжевое молоко. Дрож­жевое молоко представляет собой водную суспензию дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae, полученную в результате размноже­ния в культуральной среде, сгущения на сепараторах, выделения на вакуум-фильтрах или фильтрах-прессах и предназначенную для ис­пользования в хлебопекарном производстве. В дрожжевом молоке органолептически определяют вкус, запах, цвет и консистенцию; физико-химическими методами — влажность, подъемную силу и кислотность. Концентрация дрожжевых клеток в 1 дм3 дрожжевого молока в пересчете на прессованные дрожжи влажностью 75 % дол­жна быть не менее 0,45 кг. Активность дрожжей в дрожжевом моло­ке выше, чем в прессованых, что позволяет снизить их расход при производстве хлебобулочных изделий. Применение такого биоло­гического разрыхлителя исключает следующие операции: распа­ковку дрожжей, разведение их в воде и их активацию. Хлебопекарные дрожжи спиртовых заводов. При производстве спирта накапливаются остаточные дрожжи Saccharomyces cere­visiae расы В и Я, из которых впоследствии вырабатывают прессо­ванные дрожжи. В таких дрожжах практически отсутствуют дикие формы рода Candida, а гнилостных бактерий в 1,5 раза больше, что снижает их стойкость при хранении. Количество молочно­кислых бактерий в 2,7 раза меньше, чем в обычных, поэтому в хлебопекарных полуфабрикатах накопление молочной кислоты замедлено. Дрожжи, выпускаемые спиртовыми заводами, имеют нормальную зимазную активность и достаточную активность α-глюкозидазы, что необходимо учитывать в технологии хлебо­булочных изделий. Для оперативного внутризаводского контроля или оценки тех­нологических свойств дрожжей рекомендуется определять кроме показателей качества, предусмотренных нормативными докумен­тами, такие показатели, как осмочувствительность, α-глюкозидазную активность, содержание глутатиона. Цель работы: - освоить физико-химические методы определения качества дрожжей; - оценить значения определяемых показателей качества для разных видов дрожжей: прес­сованных, сушеных, активных, инстантных, дрожжевого молока. Практическая часть Реактивы: раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3; 1% спиртовой раствор фенолфталеина; 2,5 % раствор хлорида натрия Приборы и материалы: весы лабораторные 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания до 500 г; весы лабораторные 2-го класса точности с наи­большим пределом взвешивания до 200 г; сушильный шкаф; бюксы металлические; нож; сетка с диаметром ячеек 2—3 мм; ступка фарфоровая с пестиком; эксика­тор; цилиндр мерный вместимостью 50 см3; колба коническая вместимостью 100 см3; титровальная установка; термостат; чашка эмалированная; форма металлическая; термометр стеклянный жидкостный с диапазоном измерения 0—50°С; стакан химический вместимостью 250 см3. Порядок выполнения работы Определение массовой доли влаги в дрожжах методом высушивания до постоянной массы Массовая доля влаги в дрожжах — один из важных показателей качества. Чем она выше, тем дрожжи менее стойки при хранении. Часть средней пробы (не менее 10 г) дрожжей прессованных из­мельчают ножом или протирают через сетку с отверстиями 2-3 мм; сушеные дрожжи измельчают в ступке пестиком. Взвешивают две навески прессованных дрожжей массой по 1,50±0,01 г каждая или по 2,00±0,01 г сушеных в заранее высушенных до постоянной мас­сы металлических бюксах. Массовую долю влаги в дрожжевом молоке определяют в от­фильтрованном пласте. Для этого 200 см3 дрожжевого молока фильтруют через воронку Бюхнера с двумя бумажными фильтра­ми. Фильтрование продолжают до тех пор, пока в колбу не будет стекать ни одной капли жидкости, а консистенция пласта дрож­жей на верхнем фильтре будет соответствовать консистенции прессованных дрожжей. Для анализа берут навески, как для прес­сованных дрожжей. Высушивание проводят в сушильном шкафу при температуре 105±2°С до постоянной массы. Первое взвешивание проводят через 4 ч после начала высушивания, последующие — через 1 ч. Перед каждым взвеши­ванием бюксы закрывают крышками и помещают в эксикатор для охлаждения не менее чем на 20 мин и не более чем на 2 ч. Посто­янной считают массу, если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,001 г. Массовую долю влаги вычисляют по формуле: где m1, m2 – масса бюксы с навеской до и после высушивания, г; m – масса навески, г. Вычисления проводят с точностью до 0,1 % для сушеных и до целого числа для остальных видов дрожжей. За окончательный ре­зультат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,5 %. Определение кислотности прессованных дрожжей, дрожжевого молока Повышение кислотности прежде всего свидетельствует о зараженности дрожжей кислотообразующими бактериями. Кис­лотность выражают в миллиграммах уксусной кислоты на 100 г дрожжей. Навеску прессованных дрожжей массой 10,00+0,01 г переносят в фарфоровую ступку, добавляют 50 см3 дистиллированной воды, тщательно перемешивают до получения однородной массы, при­бавляют 2—3 капли 1% спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 моль/дм3 раствором гидроксида натрия до появления розовой окраски, не исчезаю­щей при спокойном состоянии колбы в течение 1 мин. Кислотность дрожжей (мг уксусной кислоты): где V- объем 0,1 моль/дм3 раствора гидроксида натрия, израсхо­дованный на титрование, см3; 6 – кол-во уксусной кислоты, соответствующее объему 1 моль/дм3 раствора гидроксида натрия, равному 1 см3; k - поправочный коэффициент к титру раствора щелочи. Вычисления проводят с точностью до целого числа: доли до 0,5, единицы отбрасывают, а доли, равные 0,5 и более, округ­ляют до 1. Кислотность дрожжевого молока определяют в отфильтрован­ном пласте дрожжей аналогично вышеописанному методу. Определение подъемной силы прессованных дрожжей Подъем­ную силу дрожжей определяют стандартным методом или мето­дом всплывания шарика; последний предназначен для внутрипро­изводственного контроля. Стандартный метод. В термостат температурой 35+2°С предварительно помещают на 2 ч 280 г пшеничной муки второго сорта; 160 см3 2,5 % раствора хлорида натрия, приготовленного на питьевой воде; чашку эмалированную и ме­таллическую форму (для замешивания теста), смазанную растительным маслом. Навеску дрожжей массой 5 г переносят в фарфоровую чашку, приливают 15—20 см3 раствора хлорида натрия и перемешивают до исчезновения комочков. Разведенные дрожжи переливают в эмалированную чашку, фарфоровую чашку ополаскивают оставшимся раствором хлорида натрия (140—145 см3) и доливают его в эмалированную чашку, туда же добавляют 280 г муки, подогретой до 35 °С. В течение 5 мин вручную замешивают тесто. Тесту придают форму батона и переносят в металлическую форму, смазанную растительным мас­лом и подогретую в термостате при температуре 35 °С. Металлическая форма представляет собой в продольном и по­перечном разрезах трапеции следующих внутренних размеров (мм): верхнее основание — 143 х 92, нижнее основание — 126 х 85, высо­та — 85. На длинные борта формы навешивают поперечную металлическую перекладину, входящую в форму на 1,5 см. Форму с тестом помещают в термостат с температурой 35+20С и замечают время. Подъемная сила дрожжей характеризуется временем, прошед­шим с момента внесения теста в форму до момента прикоснове­ния его к нижнему краю перекладины, т.е. подъемом теста до 70 мм. Ускоренный метод. Навеску прессованных дрожжей массой 0,31 +0,01 г переносят в фарфоровую ступку, приливают 4,8 см3 нагретого до 35 0С водного 2,5% раствора хлорида натрия и тщательно перемешивают пестиком. К полученной смеси добав­ляют 7 г муки, замешивают тесто и придают ему форму шарика. Шарик помещают в стакан с водой, нагретой до 35 °С, а затем в термостат той же температуры. Подъемная сила дрожжей харак­теризуется временем, прошедшим с момента опускания шарика в воду до момента его всплытия. Для сравнения результатов, полу­ченных первым и вторым методами определения подъемной силы дрожжей, время подъема шарика в минутах умножают на коэффи­циент 3,5. Определение подъемной силы дрожжей сушеных, инстантных, активных Навеску дрожжей массой 2,50±0,01 г переносят в малень­кую фарфоровую чашку. Затем приливают 30 см3 питьевой воды, предварительно нагретой до температуры 43 0С, помещают в тер­мостат температурой 35 °С на 30 мин. К смеси добавляют 15 г пшеничной муки второго сорта и перемешивают до исчезновения комочков. Отдельно в 130 см3 питьевой воды растворяют 4 г пова­ренной пищевой соли. Полученную смесь (дрожжи, вода, мука) ставят в термостат температурой 35 °С на 2 ч. Одновременно в этот же термостат помещают приготовленный раствор хлорида натрия, 265 г пшеничной муки, большую фарфоровую (или эмалированную) чашку и металли­ческую форму, смазанную растительным маслом. Через 2 ч смесь из маленькой фарфоровой чашки с помощью приготовленного раствора поваренной соли переносят в большую фарфоровую чашку, после чего добавляют 265 г пшеничной муки и замешивают тесто в течение 5 мин. Далее определение проводят аналогично определению подъемной силы прессованных дрожжей стандартным методом. Определение подъемной силы дрожжевого молока В фарфоро­вую чашку отбирают пробу дрожжевого молока, объем которого зависит от массовой концентрации дрожжей в нем (таблица 2). Таблица 2 – Концентрация дрожжей в дрожжевом молоке в зависимости от массовой доли сухих веществ в нем Массовая доля сухих веществ в дрожжевом молоке при 200С,% Массовая концентрация дрожжей (при массовой доле сухих веществ 25%), г/дм3 Объем дрожжевого молока для определения подъемной силы дрожжей, см3 Массовая доля сухих веществ в дрожжевом молоке при 200С,% Массовая концентрация дрожжей (при массовой доле сухих веществ 25%), г/дм3 Объем дрожжевого молока для определения подъемной силы дрожжей, см3 6,5 331 15 9,7 511 10 6,6 337 15 9,8 514 10 6,7 344 15 9,9 518 10 6,8 350 14 10,0 521 10 6,9 355 14 10,1 525 10 7,0 359 14 10,2 528 9 7,1 364 14 10,3 532 9 7,2 369 14 10,4 538 9 7,3 373 13 10,5 544 9 7,4 378 13 10,6 551 9 7,5 383 13 10,7 557 9 7,6 388 13 10,8 562 9 7,7 393 13 10,9 567 9 7,8 397 13 11,0 572 9 7,9 402 12 11,1 577 9 8,0 407 12 11,2 582 9 8,1 413 12 11,3 587 9 8,2 419 12 11,4 592 8 8,3 426 12 11,5 598 8 8,4 432 12 11,6 603 8 8,5 436 12 11,7 608 8 8,6 440 11 11,8 613 8 8,7 444 11 11,9 618 8 8,8 449 11 12,0 623 8 8,9 453 11 12,1 628 8 9,0 457 11 12,2 633 8 9,1 465 11 12,3 638 8 9,2 474 11 12,4 643 8 9,3 482 10 12,5 648 8 9,4 490 10 12,6 653 8 9,5 498 10 12,7 658 8 9,6 507 10 12,8 663 8 Затем в дрожжевое молоко добавляют 4,0 г поваренной соли и 100 см3 питьевой воды, подогретой до 35 °С, перемешивают и снова добавляют воду в объеме, соответствующем разности между 60 см3 воды и объемом дрожжевого молока. Далее к содержимому чаш­ки добавляют 280 г пшеничной муки второго сорта, подогретой до 35 °С, и проводят анализ так же, как и для прессованных дрожжей. Анализ можно проводить в отфильтрованном пласте так же, как и для прессованных дрожжей. Определение массовой концентрации дрожжей в дрожжевом мо­локе Массовую концентрацию дрожжей определяют в отфильтро­ванном пласте или непосредственно в дрожжевом молоке. Определение концентрации дрожжей в от­фильтрованном пласте. Отфильтрованный пласт дрожжей взвешивают с точностью до ±0,01 г, не снимая с фильтровальной бумаги во избежание потерь. При взвешивании лист фильтровальной бумаги помещают на чашку весов с гирями, чтобы внести поправку к массе отфильтро­ванных дрожжей. Массовую концентрацию дрожжей в 1 дм3 дрожжевого молока (г/дм3) в пересчете на прессованные дрожжи с массовой долей су­хих веществ 25 % вычисляют по формуле: где mд - масса дрожжей, отфильтрованных из 200 см3 дрожжевого молока, г; Wд - массовая доля влаги в отфильтрованных дрожжах, %. Для внутрипроизводственного экспресс - контроля концентра­ции дрожжевого молока массовую долю влаги в отфильтрованных дрожжах можно не определять. Определение массовой концентрации дрож­жей в дрожжевом молоке Молоко тщательно перемеши­вают, температуру доводят до 20 °С, освобождают от пузырьков воздуха и наливают в цилиндр до такого уровня, чтобы при погру­жении сахариметра часть его выливалась в подставленную кювету. Вытекающая из цилиндра жидкость увлекает за собой пену, в ре­зультате чего ясно виден мениск. Наличие пены в цилиндре и пу­зырьков воздуха в дрожжевом молоке искажает результаты опре­деления. Сахариметр не должен касаться стенок цилиндра, внут­ренний диаметр которого должен превышать диаметр сахариметра в два раза и более. Определив сахариметром массовую долю сухих веществ в дрож­жевом молоке, по таблице 2 находят массовую концентрацию дрож­жей, соответствующую влажности прессованных дрожжей 75 %. Точность метода составляет ±1,5 % или 7 г/дм3. Результаты определений записывают в таблицу 3. Таблица 3 - Физико-химические показатели качества дрожжей Показатель Значение показателя (в числителе приводятся результаты исследований; в знаменателе – норма по стандарту) 1 2 3 4 Массовая доля влаги, % Кислотность, мг уксусной кислоты на 100 г дрожжевого молока Подъемная сила, мин, определенная методами: стандартным ускоренным Массовая концентрация дрожжей в дрожжевом молоке, г/дм3 По результатам исследований дают оценку качества различных видов дрожжей по физико-химическим показателям.

Похожие:

	Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнология комбинированных пищевых продуктов на основе молочного и микробиологического...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Молекулярная генетика» ДС1 при подготовке дипломированных специалистов (инженер по специальности 240900 “Биотехнология”) и магистров по специальности химическая...
	В соответствии с федеральным законом №29 фз от 02. 01. 2000 г. «О... Фз от 02. 01. 2000 г. «О качестве и безопасности пищевых продуктов» безопасностью пищевых продуктов считается состояние обоснованной...		Рабочая программа дисциплины Основная цель освоения дисциплины сводится к формированию знаний в области проектирования продуктов и технологических процессов пищевых...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Производственная санитария» Изучение дисциплины базируется на знаниях, приобретенных в результате освоения следующих дисциплин ооп: «Биохимия», «Биологически...		I. рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры Целью освоения дисциплины «Вода пищевых продуктов» является приобретение теоретических знаний о физико-химических свойствах воды...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Теплотехника» Учебно-методический комплекс дисциплины «Теплотехника» разработан для студентов 3 курса по направлению 260501. 65 «Технология продуктов...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Боме Н. А. Генная инженерия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 – Биотехнология...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Международный этикет» Учебно-методический комплекс дисциплины «Международный этикет» разработан для студентов 4 курса по направлению подготовки 260501....		Учебно-методический комплекс дисциплины «Товароведение и экспертиза пищевых жиров» Материалы практических занятий
	Учебно-методический комплекс дисциплины «История русской кухни» Учебно-методический комплекс дисциплины «История русской кухни» разработан для студентов 1 курса по направлению подготовки 260501....		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 10 I. Аннотация курса... Учебно-методический комплекс дисциплины «Продовольственный комплекс стран атр» разработан для студентов 2 курса по специальности...
	Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерная графика» разработан для студентов 3 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая...		Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Физика» разработан для студентов 1,2 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая биотехнология»...
	Контроль качества пищевых продуктов. Органолептическая оценка, как... Настоящие методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Введению в специальность» предназначены для студентов, обучающихся...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 6 Учебно-методический комплекс дисциплины «Общая биология и микробиология» для студентов 3 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая...