Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнология пищевых продуктов»

Лабораторная работа № 2 Определение осмочувствительности дрожжей Теоретическая часть Под осмочувствительностью понимают способность дрожжей сохранять ферментативную активность в среде с повышенным ос­мотическим давлением. Разница между полученными значениями подъемной силы дрожжей в тесте без соли и в тесте с солью в зависимости от осмо­тического давления среды, выраженная в минутах, характеризует осмоустойчивость, которую рассматривают как косвенный пока­затель стойкости дрожжей. Дрожжи с осмоустойчивостью в преде­лах 10—15 мин стойки при хранении и пригодны для сушки. Метод определения осмочувствительности основан на оцен­ке подъемной силы дрожжей в тесте без соли и с повышенным ее содер­жанием, определенную ускоренным методом. Цель работы: - освоить метод определения осмочувствительнос­ти дрожжей; - оценить значения определяемого показателя при приготовлении хлебопекарных полуфабрикатов. Практическая часть Реактивы: 3,35 % раствор хлорида натрия. Приборы и материалы: весы лабораторные; ста­кан химический вместимостью 250 см3; термометр стеклянный жидкостный; ступка фарфоро­вая с пестиком. Порядок выполнения работы Берут две навески дрожжей прессованных массой по 0,31 г каждая. Массу навесок для остальных видов дрожжей рассчитыва­ют, исходя из содержания в них сухих веществ 0,078 г. К первой навеске добавляют 4,8 см3 питьевой воды температу­рой 35 °С и 7 г муки. Замешивают тесто, формуют из него шарик и опускают в стакан с водой температурой 35 °С, зафиксировав время. Ко второй навеске дрожжей добавляют 4,8 см3 раствора хлори­да натрия массовой долей 3,35 %, температурой 35 0С и 7 г муки. Тесто также формуют в виде шарика и опускают в стакан с водой температурой 35 °С. Отмечают время всплытия шариков. Быстроту подъема каждого шарика, выраженную в минутах, умножают на коэффициент 3,5. Разница между полученными значениями подъемной силы для теста без соли и с повышенным содержанием соли характеризует степень осмочувствительности дрожжей. Примерные нормы осмочувствительности хлебопекарных дрожжей, мин.: хорошая 1-10 удовлетворительная 10-20 плохая свыше 20 На основании экспериментальных данных оценить осмочувствительность различных видов дрожжей. Лабораторная работа № 3 Определение глутатиона в дрожжах Теоретическая часть В дрожжевых клетках содержится глутатион - трипептид, который состоит из остатков гликокола, цистеина и глутаминовой кислоты. В биохимическом отношении имеет значение его сульфгидрильная группа —SH. В нейтральном или щелочном растворе он легко окисляется и служит переносчиком водорода в окислительно-восстановительных реакциях. Восстановленная форма глутатиона повышает активность некоторых ферментов, в частности протеолитических, в последнем случае часто снижает качество муки и выпекаемого из нее хлеба. Восстановленная (сульфгидрильная) форма глутатиона в особенно больших количествах накапливается при старении дрожжей, что приводит к резкому снижению их качества. Цель работы: освоить метод определения глутатиона в дрожжах; оценить значения определяемого показателя для разных видов дрожжей. Практическая часть Реактивы: молярный раствор сульфосалициловой кислоты; 4% раствор сульфосалициловой кислоты; 5 % раствор химически чистого иодида калия; 1% раствор крахмала; 0,001 моль/дм3 раствор йодата калия. Приборы и материалы: весы лабораторные 2-го класса точ­ности с наибольшим пределом взвешивания до 200 г; колба мерная вместимостью 100 см3; пипетка Мора вместимостью 10 см3; колба Эрленмейера вместимостью 50 см3; стакан химичес­кий вместимостью 250 см3; фильтр обеззоленный, воронка стеклянная или центрифуга, мерные цилиндры на 10, 100 см3; пипетка на 5, 10 см3; микробюретка или пипетка на 1 и 2 см3 с делениями. Порядок выполнения работы Принцип метода заключается в окислении глутатиона йодом по уравнению: 2ГЛ-SH + I2 = ГлS-SГЛ + 2HI. Берут определенное количество йода, окисляют им восстанов­ленный глутатион, а избыток йода определяют титрованием. Для получения устойчивых растворов йода применяют йодат калия и титрование ведут в присутствии иодида калия в кислой среде. Реакция в этом случае идет по следующему уравнению: КIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3K2SO4 + ЗН2О + 3I2. Сначала определяют восстановленный глутатион. Затем в ис­следуемом растворе под действием цинка в кислой среде восста­навливают окисленный глутатион и определяют общую сумму восстановленного глутатиона. Из полученной суммы вычитают восстановленный глутатион (определенный вначале) и разность относят к окисленному. Параллельно проводят контрольный опыт на чистоту реактивов, в котором вместо исследуемого раствора бе­рут дистиллированную воду. В мерной колбе вместимостью 100 см3 взвешивают 10 г дрож­жей. Постепенно приливают 80 см3 дистиллированной воды и взбалтывают в течение 10 мин. В хорошо перемешанную смесь медленно при постоянном помешивании добавляют 5 см3 моляр­ного раствора сульфосалициловой кислоты, содержимое колбы доводят водой до метки. Смесь сильно встряхивают и содержимое колбы фильтруют через сухой обеззоленный фильтр или центри­фугируют. Из фильтрата или центрифугата берут пипеткой Мора 10 см3 и переносят в колбу Эрленмейера вместимостью 50 см3, в которую добавляют 2,5 см3 4 % раствора сульфосалициловой кислоты и 2,5 см3 5% раствора иодида ка­лия. Раствор йодида калия готовят непос­редственно перед анализом и проверяют в нем отсутствие свободного йода (качественная реакция с крахмалом). К анализируемой пробе прибавляют 10 капель 1% раствора крахмала и титруют из микробюретки 0,001 моль/дм3 раствором йодата калия до появления устойчивой синей ок­раски. Раствор титруют при 20 °С, для чего погружают колбу в ста­кан с водой, температура которой должна быть 19-20 °С. Под ста­кан рекомендуется положить лист белой бумаги. В качестве контроля титруют 10 см3 воды в условиях, идентич­ных тем, в которых проводился опыт. Содержание восстановленного глутатиона в исследуемом про­дукте (мг %): Mm = (V1-V2) 0,307х100, где V1- объем 0,001 моль/дм3 раствора йодата калия, израсходо­ванного на титрование опыта, см3; V2 - объем 0,001 моль/дм3 раствора йодата калия , израсходованного на титрование контроля, см3 (1 см3 ра­створа йодата калия концентрацией 0,001 моль/дм3 соответствует 0,307 см3 восста­новленного глутатиона); 0,307 – кол-во восстановленного глутатиона, соответствующее 1 см3 раствора KIO3. На основании экспериментальных данных определить, можно ли испытуемые дрожжи ис­пользовать для производства сушеных. Лабораторная работа № 4 Определение α-глюкозидазной активности дрожжей Теоретическая часть В дрожжевой клетке содержится экзофермент β - фруктофуранозидаза. Способность дрожжей гидролизовать сахарозу β - фруктофуранозидазой, а затем сбраживать продукты ее гидролиза (глюкозу и фруктозу) называется зимазной активностью. В дрожжевой клетке всегда присутствует β-фруктофуранозидаза, которая сосре­доточивается, как правило, с внешней стороны ее мембраны. Благодаря этому гидролиз сахарозы происходит прежде, чем она проникнет в клетку. Зимазная активность фермента проявляется с первых минут брожения. α- Глюкозидазная активность свидетельствует о наличии фермента α-глюкозидазы, характеризующегося способностью гидролизовать мальтозу и сбраживать продукт ее гидролиза - глюкозу. α- Глюкозидаза играет большую роль в процессе приготовления хлеба. Она локализуется в цитоплазме дрожжевой клетки. Чтобы дрожжевая клетка могла использовать мальтозу, этот углевод дол­жен проникнуть внутрь клетки и там гидролизоваться α-глюкозидазой до глюкозы. Зимазная и α-глюкозидазная активность дрожжей выражается временем (мин), затраченным на выделение 10 см3 диоксида угле­рода при сбраживании 5 % раствора соответствующего сахара. Цель работы: - освоить метод определения α-глюкозидазной ак­тивности дрожжей; - оценить значения определяемого показателя для сбраживания пшеничных полуфабрикатов, содержащих закваску и не содержащих сахар-песок. Практическая часть Реактивы: 5 % раствор мальтозы или глюкозы, техническое масло. Приборы и материалы: весы лабораторные; цилиндр мерный вместимостью 10 см3; термометр стек­лянный жидкостный с диапазоном измерения 0-50 °С; термостат; прибор для определения α - глюкозидазной активности. Порядок выполнения работы: α-Глюкозидазную (или зимазную) активность дрожжей опреде­ляют в приборе (рисунок 1), который состоит из двух сосудов 1 и 5, плотно закрытых резиновыми пробками 2 и соединенных между собой газоотводной трубкой 3. В сосуд 5 через пробку проходит измерительная трубка 4 высотой 250 мм с внутренним диаметром 8-10 мм. Измерительную трубку градуируют с точностью до ±1 см3. В качестве измерительной трубки можно использовать уже отгра­дуированную бюретку. Рисунок 1 – Прибор для определения α-глюкозидазной активности дрожжей Перед началом работы в сосуд 5 заливают техническое масло и плотно закрывают резиновой пробкой 2. Навеску прессованных дрожжей массой 0,5 г помещают в сосуд 1, заливают 10 см3 питьевой воды температурой 35 °С и перемешивают. Массу навески для остальных видов дрожжей рассчитывают, исходя из массовой доли сухих веществ 0,125 г. К полученной суспензии добавляют 10 см3 5 % раствора мальтозы (или глюкозы), быстро закрывают сосуд пробкой и помещают в термостат, разогретый до 35 0С. Засекают время и наблюдают за прибором, пока не выделится 10 см3 диоксида углерода и жидкость в измерительной трубке не поднимется на определенную высоту. Примерные нормы α-глюкозидаз­ной активности прессованных дрож­жей, мин: хорошая 101—110 удовлетворительная 110—160 По результатам экспериментальных исследований оценить α-глюкозидазную активность дрожжей. Лабораторная работа № 5 Выделение пектина и исследование его свойств Теоретическая часть Пектин – природный полисахарид растительного происхождения, обладает желирующими, гелеобразующими и сорбционными свойствами, благодаря чему широко используется в пищевой промышленности, медицине. Промышленными источниками пектина являются яблочные выжимки, свекловичный жом, цитрусовое альбедо. Пектин как товарный продукт представляет собой обычно сухой препарат. Все схемы получения пектина включают: извлечение пектина из подготовленного сырья (с гидролитическим расщеплением протопектина), выделение пектина и его очистка, сушка пектина. Принципиальная схема производства может быть представлена следующим образом: - подготовка растительного сырья к экстрагированию пектиновых веществ (промывка, замачивание, набухание); - гидролиз – экстрагирование; - фильтрование экстракта; - концентрирование фильтрата; - очистка концентрата пектина; - сушка пектина. Пектиновые вещества представляют собой полимерные со­единения с молекулярной массой 10 - 100 тысяч дальтон, широко распространенные в растениях. Они являются важным углеводным компонентом клеточной стенки и межклеточного пространства расте­ний. В растительных клетках находятся две основные формы: пектин растворимый (гидропектин) и нерастворимый — протопектин. Протопектин представляет собой прочный комплекс с целлюлозой. Основной остов молекулы пектина построен из остатков D-галактоуроновой кислоты, связанных между собой а(1→4)-гликозидными связями, частично метоксилированных по шестому углерод­ному атому. Степень этерификации пектинов составляет 37 - 90 %. Они представляют собой растворимые коллоидные вещества, обла­дающие водопоглощающей способностью. По физико-химическим свойствам пектиновые вещества в зависимости от их растворимости и степени метоксилирования галактуроновои кислоты делятся на: - пектовую кислоту - это полностью деметоксилированная полигалактуроновая кислота, мало растворимая в воде; - пектиновую кислоту - высокомолекулярная полигалактуроновая кислота, часть карбоксильных групп которой этерифицированы метиловым спиртом, хорошо растворимая в воде; - пектаты - соли пектовой кислоты; - пектины - водорастворимые вещества, свободные от целлюлозы и состоящие из полигалактуроновой кислоты, карбоксильные группы которой в различной степени метоксилированы и нейтрализованы ионами кальция; - пектинаты - соли пектиновой кислоты; - протопектин - условное название соединений, характеризующихся в основном нерастворимостью в воде и способностью при осторожном гидролизе образовывать пектиновые кислоты. Состоит из сети пектиновых цепей, образованных в результате соединения ионов многовалентных металлов с неэтерифицированными карбок­сильными группами, с помощью эфирных мостиков с фосфорной кислотой. Наибольшее количество пектиновых веществ находится в плодах и корнеплодах. Они предохраняют их от высыхания, влияют положительно на засухоустойчивость и обеспечивают тургор. При созревании и хранении плодов нерастворимые формы пектина переходят в растворимые. Растворимые пектиновые вещества содержатся в клеточном соке. Получают пектиновые вещества из яб­лочных выжимок, свеклы, корзинок подсолнечника, цитрусовых и других отходов переработки растительного сырья. Номенклатура пектинов основана на степени метоксилирования карбоксильных групп полигалактуроновой цепи. В зависимости от количества метоксильных групп и степени полимеризации различают высоко- (этерифицировано более 50 % карбоксильных групп) и низкоэтерифицированные (этерифицировано менее 50% карбок­сильных групп) пектины. Высокоэтерифицированные пектины способны образовывать гели в присутствии кислот и сахара при соблюдении определенного соотношения. Низкоэтерифицированные пектины способны образовывать гели лишь в присутствии ионов кальция. На этом основано их использование в качестве студнеобразующего вещества в кондитерской и консервной промышленности для производства мармелада, пастилы, желе и джемов, а также в хлебопечении, сыроделии. Важная роль пектина в питании человека обусловлена его способ­ностью связывать ионы тяжелых металлов, радионуклиды и выводить их из организма (поскольку пектин лишь частично усваивается в орга­низме человека). С увеличением загрязнения окружающей среды, в том числе и тяжелыми металлами, возрастает значение в питании че­ловека продуктов, богатых пектином (например, овощей и фруктов). Это дает основание рекомендовать пектин для включения в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами, и имеющих контакт с тяжелыми металлами. Профилактическая норма пектина, утвержденная ВОЗ, составляет 2-4г в сутки; для лиц, рабо­тающих в неблагоприятных условиях, — 8-9 г в сутки. Пектиновые вещества — один из компонентов профилактики на­рушений жирового обмена, атеросклероза, сахарного диабета, желч­нокаменной болезни. Пектиновые вещества стимулируют перистальтику кишечника, усиливают выделение желчи, способны адсорбировать продукты обмена микроорганиз­мов, желчные кислоты, соли тяжелых металлов. Избыточное потребление пектиновых веществ вредно и может привести к непол­ному перевариванию пищи, нарушению всасывания в кишечнике кальция, железа, магния, цинка и других микроэлементов, а также жирорастворимых витаминов. Цель работы: - провести экстракцию и качественный анализ растворимого пектина. Практическая часть Реактивы: 0,1 н раствор гидроксида натрия; 1н раствор уксусной кислоты; 1 % раствор ацетата свинца; растворы Фелинг I и Фелинг II; пектинсодержащее сырье. Приборы и материалы: конические колбы объемом 100 см3; стеклянные воронки; капельницы; фильтровальная бумага; пробирки; пипетки; водяная баня; центрифуга; термостат. Порядок выполнения работы: Выделение растворимого пектина. К 40 г свежеразмолотого на миксере пектинсодержащего материала (яблоки, сахарная свекла, морковь, лимонные корки) добавить 40 см3 теплой воды, (не выше 450С) поместить в термостат и выдержать при периодическом встряхивании и температуре 40 °С в течение 30 мин. Полученный раствор пектина отфильтровать, к осадку повторно добавить 25 см3 воды и повторить экстракцию. Новую порцию экстракта отфильтровать, фильтраты объединить. Доказать нередуцирующие свойства пектинов с помощью реактива Фелинга. Для этого к 5-6 каплям раствора растворимого пектина добавить 5-6 капель смеси растворов Фелинг I и Фелинг II до образования легкой неисчезающей мути и погреть на кипящей водяной бане 2 - 3 мин. Объяснить изменение окраски анализируемого раствора пектина написать уравнение реакции. Щелочной гидролиз по эфирной и гликозидной связям. Щелочной гидролиз растворимого пектина по сложноэфирной связи ведут при комнатной температуре. Для этого в коническую колбу внести 5 см3 растворимого пектина и прилить 20 см3 0,1 н раствора гидроксида натрия. Раствор оставить на 30 мин для достижения полноты реакции (написать уравнение реакции образования пектата натрия). Приблизительно 2 см3 раствора щелочного гидролизата поместить в кипящую водяную баню для прохождения гидролиза по гликозидным связям до образования галактуроновой кислоты. Доказать восстанавливающие свойства галактуроновой кислоты с помощью реактива Фелинга. Написать уравнение реакций. Качественная реакция на пектин. К оставшемуся от предыдущего опыта щелочному гидролизату растворимого пектина прилить 5 см3 1 н раствора уксусной кислоты и перевести пектат натрия в свободную пектовую (полигалактуроновую) кислоту, 1 см3 1 % раствора ацетата свинца и нагреть на кипящей бане. При наличии полигалактоуроновой кислоты наблюдается образование кирпично-красного осадка пектата свинца. Написать уравнение реакции.

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...