Как найти сухие вещества в продуктах

Под названием сухие вещества понимают то, что остается после удаления влаги из исследуемого продукта. В лабораторной практике удалить влагу из продукта без химических изменений его составных частей не всегда удается. При высушивании пищевых продуктов с парами воды испаряются и соединения, у которых температура парообразования ниже, чем у водяных паров (спирты, эфиры, аммиак, летучие кислоты, углекислый газ и т. д.). В то же время происходят окислительные процессы, особенно в тех веществах, которые имеют непредельные связи, что увеличивает вес сухого остатка. На результаты анализа влияет содержание в продуктах связанной коллоидами влаги, которая прочно удерживается в сухом остатке гидрофильными коллоидами и увеличивает его вес.

Разработаны различные методы определения сухих веществ: высушиванием, рефрактометром, высушиванием инфракрасными лучами, методом отгонки влаги, химическим связыванием влаги, карбидом кальция, ареометром, пикнометром. Описать все методы невозможно, поэтому приводим наиболее распространенные из них.

Стандартный метод определения сухих веществ путем высушивания в сушильном шкафу.

Для определения влажности сухих веществ берут бюксу диаметром 5-5,5 см, высотой 4-5 см. В бюксу помещают стеклянную палочку с оплавленными концами. Бюксу взвешивают на технохимических весах и в нее насыпают 12 г песку. Предварительно кварцевый песок просеивают через сито диаметром отверстий 4-5 мм и промывают несколько раз водой, чтобы удалить частицы глины, и обрабатывают соляной кислотой (концентрация кислоты 1:1).

Смесь песка и кислоты отстаивается в течение 8-12 час. Кислоту сливают, песок тщательно промывают водопроводной водой до исчезновения кислой реакции (проба индикатором), затем промывают дистиллированной водой и высушивают. После высушивания песок вторично просеивают через сито диаметром отверстий 1-1,5 мм и, чтобы удалить органические примеси, прокаливают. Приготовленный песок хранят в банках с притертой пробкой.

Бюксу с палочкой и песком высушивают в сушильном шкафу. Затем охлаждают в эксикаторе. После охлаждения определяют общий вес (бюксы, песка и стеклянной палочки) на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Добавляют в бюксу 4-5 г хорошо растертой средней пробы анализируемого вещества, пробу тщательно размешивают с песком стеклянной палочкой, равномерно распределяя массу по дну бюксы. После этого бюксу взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г, по разнице веса определяют, сколько исследуемого вещества находится в бюксе. Открытые бюксы с продуктом помещают в сушильный шкаф и сушат при температуре 98-100° или же при другой температуре, указанной в стандарте «Методы анализа готовой продукции». Во время сушки перемешивают массу стеклянной палочкой. Сушку производят до получения постоянного веса, т. е. когда разница между двумя последовательными взвешиваниями не больше 0,005 г или же в течение строго определенного времени, установленного опытным путем, или указанного в стандарте. Бюксы с крышками после высушивания охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием или с крепкой серной кислотой и взвешивают на аналитических весах.

Содержание сухих веществ вычисляют по формуле (в %):

где а — вес бюксы, стеклянной палочки, песка, г;

в — вес бюксы, стеклянной палочки, песка и навески до

высушивания, г;

С — вес бюксы с песком, палочкой и навеской после высушивания, г.

При определении влаги в сухих фруктах их высушивают в мелко нарезанном виде без палочки и песка при температуре 98-100°. В процессе определения влаги в сушеных овощах пробу измельчают на лабораторной мельнице или же мелко нарезают ножницами (величина кусочка 2-3 мм). Среднюю пробу отбирают в бюксы диаметром 3-4 мм и высотой 4-5 см. Вес навески около 3 г. Взвешивание на аналитических весах с точностью 0,001 г.

Во время взвешивания бюксу закрывают крышкой. Картофель, свеклу, морковь высушивают при температуре 95-100°, капусту и лук — при 85-90°. Сушка продолжается 4 часа. Бюксы после охлаждения и взвешивания повторно помещают в сушильный шкаф на 1 час и снова взвешивают. Разница между двумя взвешиваниями не должна превышать 0,005 г. При определении сухих веществ и других показателей (качество продукции) анализ производят на двух параллельных пробах. Результат анализа выводят как среднюю величину данных двух проб. При определении сухих веществ расхождения параллельных определений не должны быть больше 0,5%. Помимо сушки при атмосферном давлении, в лабораторной практике применяют сушку под вакуумом при пониженных температурах. Вакуумная сушка дает более точные результаты и время высушивания значительно меньше. В последнее время для сушки начали применять инфракрасные лучи. Сушку инфракрасными лучами проводят в специальном аппарате, при температуре 150-152° или же в специальной установке, оборудованной инфракрасной лампой. Грживо и Вальтер предлагают при соблюдении ряда условий высушивать овощи лампой при температуре 168-170°. Время определения занимает несколько минут. Эти приборы недостаточно точны и их применяют только для. цехового контроля.

Определение сухих веществ по плотности.

По этому методу определяют удельный вес продукта. Такой метод применяют при оценке качества соков, экстрактов, сиропов, повидла, начинок и ряда фабрикатов, получаемых при переработке фруктов с сахаром. Зная удельный вес, легко устанавливаем по таблице¹ содержание сухих веществ в исследуемом продукте, в процентах. Удельный вес можно установить ареометром, пикнометром и рефрактометром.

¹ Таблица, указывающая зависимость между содержанием сухих веществ и удельным весом соков и экстрактов, приведена в ГОСТе.

Определение удельного веса ареометром заключается в следующем. В хорошо вымытый стеклянный цилиндр, диаметр которого должен быть в 2-3 раза больше утолщенной части ареометра, осторожно наливают исследуемый продукт. Температура раствора должна быть 20°. Если температура больше или меньше 20°, то по таблице определяем поправку на температуру. Ареометр держат за верхний конец шейки, опускают его в цилиндр до тех пор, пока пальцы не почувствуют, что ареометр плавает в жидкости, при отсчете глаз наблюдателя должен находиться на уровне жидкости. Отсчет производят до третьего десятичного знака. Во время определения необходимо следить, чтобы ареометр не прикасался к стенкам цилиндра.

Удельный вес можно определять и пикнометром. Метод определения удельного веса пикнометром более точный, чем ареометром, поэтому при анализах фруктово-ягодных соков или экстрактов, результаты которых являются спорными, применение пикнометра обязательно.

Методика определения сухих веществ пикнометром следующая.

Чистый сухой пикнометр взвешивают на аналитических весах. Затем пикнометр заполняют дистиллированной водой при температуре 20°. Уровень воды в пикнометре устанавливают по верхнему мениску. Если в пикнометре избыток воды, то его отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой, свернутой в трубочку. Пикнометр тщательно обтирают снаружи и взвешивают. Описанным способом проверяют емкость пикнометра. При подсчетах емкости необходимо помнить, что вода при 14° имеет удельный вес, близкий к единице, 100 мл воды при 4° имеют вес 99,892 г, а при 20° — 100 мл воды весят 99,717 г, на разницу в весе делают поправку. Если же анализ продукта проводят также при температуре 20°, то поправку можно не учитывать. При определении удельного веса необходимо установить вес пустого, наполненного водой и наполненного исследуемым раствором пикнометра.

Удельный вес X будет равен

X = (С — а):(в — а),

где а — вес пустого пикнометра;

в — вес пикнометра с водой;

С — вес пикнометра с исследуемым раствором.

По удельному весу (по таблице) находят содержание сухих веществ.

Вода – это одно из самых распространенных химических соединений на Земле. Она играет в жизни биологического мира исключительную роль, как и кислород, являясь необходимым условием жизни, входит в состав всех живых существ и участвует в их системах метаболизма. Определение содержания воды (процент влажности) в окружающей человека среде, продуктах питания, промышленных материалах, газообразных, твердых и жидких веществах – одна из многих задач, решаемых в лабораториях всего мира.

Определение понятия

Самое общее определение понятия сухих веществ (сухого остатка в химии) заключается в том, что это субстанции, из которых удалена влага. Но влагу, которая содержится в веществе или материале, можно разделить на две составляющие:

• та, которая содержится в молекулах вещества, или связанная;
• та, которая содержится между молекулами вещества, или свободная.

Свободную воду мы можем удалить физическими методами: выпариванием, высушиванием, отгонкой и т. д. При этом структура вещества может меняться, химический состав – нет. Связанная влага может быть удалена только при более жестких условиях или даже только с помощью химических веществ.

Сухие – это вещества, в которых отсутствуют оба вида воды. При этом необходимо помнить, что окружающий воздух постоянно содержит некоторое количество водяного пара.

Поэтому высушенные горячие вещества необходимо хранить в специальных емкостях, чтобы в них не попали водяные пары.

Вода в продуктах питания

В продуктах питания вода содержится в больших количествах. От 70-95 % в различных фруктах и овощах и до 4 % в сухом молоке. Но влажность продукта не говорит о процентном содержании в нем воды свободной и связанной, а это играет ведущую роль при хранении. Ведь в зависимости от влажности меняется вид, вкус и, соответственно, время и способ хранения без появления признаков испорченности. Поэтому производители обычно указывают не только срок, но и влажность и температуру хранения продукта.

В еде вода может быть связана белками и большим количеством других органических соединений в стойкие коллоидные системы, из которых удаляется с трудом.

Вода в кормах для животных

Сухое вещество может относиться к сухой части корма для животных. Питательное вещество в корме или токсин могут быть отнесены к таковым, чтобы показать их уровень в еде для животных. Учет уровней содержания питательных веществ в разных кормах на основе сухого вещества (а не на основе фактических данных) облегчает сравнение. Ведь все питание имеет разные процентные содержания воды. Это также позволяет сравнить уровень данного питательного вещества в сухом с уровнем, необходимым в рационе животного.

Процентное содержание воды часто определяется нагреванием корма на бумажной тарелке в микроволновой печи или использованием Koster Tester для сушки корма. Определение сухих веществ может быть полезно для низкоэнергетических кормов с высоким процентом воды, чтобы обеспечить адекватное потребление энергии. Было показано, что животные, употребляющие эти виды питания, получают меньше пищевой энергии. Проблема, называемая потерей сухого вещества, может возникнуть в результате выделения тепла, вызванного микробным дыханием. Это уменьшает содержание неструктурных углеводов, белков и в целом энергии пищи.

Как можно высчитать количество влаги

Содержание сухих веществ определяется разницей между весом всего продукта и его влажностью (содержанием влаги). Для этого обычно применяют прямой и косвенный способы.

Прямые методы помогают извлечь содержащуюся в продукте воду, а затем определить ее количество.

Косвенные методы, такие как высушивание, рефрактометрия, плотность или электропроводность раствора, определяют содержание сухих веществ. К косвенным способам можно также отнести метод воздействия на исследуемое вещество химическими реагентами.

Сложности при определении содержания влаги в веществе

Определение количества воды в образце иногда осложняется тем, что его сушка приводит и к изменению его химического состава: легколетучие вещества, такие как углекислый газ, некоторые органические кислоты, соединения аммиака, а также большинство спиртов и эфиров при процессе просто испаряются, а окисление ряда органических веществ приводит к увеличению веса сухого остатка. Он может увеличиваться и за счет воды, содержащейся в стойких гидрофильных коллоидах.

Как определить сухой остаток

Определение сухих веществ осуществляется различными методами. Рассмотрим основные и наиболее часто применяемые:

1. Арбитражный метод. Содержание воды определяется методом высушивания до постоянной массы сухого вещества, когда выделяется гигроскопическая влага. Температура при этом выдерживается строго определенная. Высушивается образец до постоянной массы. Существует также ускоренный метод, осуществляемый при повышенной температуре. При этом задается конкретное время сушки, а процесс осуществляется посредством спекания в однородную массу с заранее прокаленным песком. Количество применяемого песка должно быть от двух до четырех раз больше, чем образец. Песок необходим для равномерного высушивания, повышает пористость и облегчает вывод влаги. Процесс проводят в фарфоровых чашечках в течение 30 минут, температура определяется видом продукта. Вместо фарфоровых чашек можно использовать алюминиевые или стеклянные.
2. Высушивание в аппарате высокой частоты. Такой аппарат дает инфракрасное излучение и обычно состоит из двух плит, которые соединены между собой. Метод позволяет во много раз ускорить процесс сушки, а значит, и всего исследования.
3. Метод рефрактометрии. Применение этого способа обычно актуально для веществ, содержащих много сахарозы: сладости, сиропы или соки. При этом сравниваются коэффициенты преломления образца вещества и сахарозы. Т. к. коэффициент преломления зависит от температуры, то оба раствора помещают перед исследованием в термостат. Этот метод достаточно точно определяет количество сухих веществ.

Редко применяемые методы

1. Метод дифференциальной сканирующей колориметрии заключается в охлаждении образца ниже температуры замерзания воды, при этом свободная вода перейдет в твердое состояние, и при нагревании образца можно найти тепло, затраченное на таяние этой воды. А связанная вода будет определена как разность между общей водой и замороженной.
2. Метод диэлектрических измерений основан на том, что при наличии частично связанной воды ее свойства как диэлектрика сильно отличаются от образца, где такой воды нет. Определив диэлектрические свойства образца вещества, по специальным таблицам находят содержание свободной и связанной воды.
3. Метод измерения теплоемкости заключается в измерении показателя замороженной воды при ее оттаивании, когда происходит разрыв водородных связей. При высокой влажности образца значение теплоемкости будет определять именно свободная вода, теплоемкость которой в 2 раза больше, чем льда.
4. Метод ядерно-магнитного резонанса определяет подвижность воды в неподвижной матрице. При наличии свободной и связанной воды прибор определяет их наличие в спектре сразу двумя линиями. Один вид воды дает только одну спектральную линию. Метод дорогостоящий, но очень точный, используется для глубоких исследований строения органических веществ.
5. Денсиметрический метод начинается с определения удельного веса образца. Это обычный способ для вычисления воды в соках, сиропах, продуктах переработки фруктов или ягод с сахаром. Удельный вес определяем ареометром. Зная его, используем приведенные в ГОСТе на исследуемое вещество данные и устанавливаем содержание воды в образце.

Необходимо отметить, что методы определения сухих веществ не ограничиваются приведенными в данной статье.

Рекомендации по выбору метода исследования

Для каждого конкретного образца вещества, продукта или материала применяется свой способ определения сухих веществ. Чтобы уточнить метод, необходимо обратиться к государственным стандартам и нормативам, которые разработаны для всех продуктов питания и их производств.

Государственные стандарты

Большой выбор методов определения сухого остатка не означает самодеятельного выбора нужного метода. Для правильного проведения исследования необходимо ознакомиться с государственными стандартами и нормативами проведения этих анализов согласно ГОСТу.

Так, разработан ГОСТ 26808-2017 «Консервы из рыбы и морепродуктов. Методы определения сухих веществ» и ГОСТ 32640-2012, касающийся способов расчета содержания вещества в кормах. В них очень подробно описаны процессы, отмечены особенности их проведения, оборудование и материалы для исследования.

Другие стандарты и нормативы

Кроме государственных стандартов существует большое количество различных нормативов, определяющих правильность выполнения лабораторных исследований для каждого вида исследуемого вещества на содержание сухих веществ. Это различные ОСТы, ТУ, РСТ, МВИ и другие нормативы и стандарты. Так, например, есть РД 118.02.8-88 «Методика выполнения измерений содержания сухого остатка (растворенных веществ) в сточных водах».

Цель:
овладение методами количественного
определения содержания сухих веществ
и проведение сравнительного анализа
полученных данных.

Задание:

1.
Определить содержание сухих веществ в
представленных образцах сырья и пищевых
продуктов различными количественными
методами.

2. Провести
математическую обработку полученных
данных.

3.
Провести сравнительный анализ полученных
данных, представленных в виде сводной
таблицы.

4. Сделать заключение
о проделанной работе.

Теоретические сведения

Определение
влажности продукта является одновременно
определением содержания сухих веществ
и наоборот. Так, например, если влажность
муки равна 15%, то содержание сухих веществ
составит 100-15=85%. В продуктах, имеющих
консистенцию твердого тела (хлеб, мука,
сахар), нормируется влажность, а в жидких
веществах (молоко, патока, соки) и в
растворах принято определять содержание
сухих веществ.

Концентрация
сухих веществ в продуктах выражается
в массовых процентах (г/100г раствора)
или массобъемных процентах (г/100мл
раствора).

Содержание
сухих веществ можно определить прямым
способом (высушивание навески и
взвешивание сухого остатка) и косвенными
методами: по относительной плотности
вещества или показателю преломления
света, так как эти физические величины
пропорциональны концентрации сухих
веществ. Определение содержания сухих
веществ прямым способом дает точный
(«истинный») результат, но занимает
много времени. Косвенные методы обеспечат
истинный результат лишь в том случае,
если испытуемый раствор содержит только
одно вещество, свободное от примесей.
Определяя косвенными методами содержание
сухих веществ в растворах, содержащих
примеси, получают так называемый
«видимый» результат. Это объясняется
тем, что примеси имеют другую относительную
плотность и другие коэффициенты
преломления, чем основное вещество, на
определение которого рассчитан тот или
мной косвенный метод. Так, например,
если необходимо определить концентрацию
сахарного сиропа по показателю
преломления, то получится истинный
результат, хоть и используется косвенный
метод. Если же по этому способу определять
патоку, содержащую смесь различных
сахаров и декстринов, то результат даст
«видимое» содержание сухих веществ.
Для того, чтобы уменьшить ошибку,
неизбежную при видимом определении
сухих веществ, вводят поправки к
результатам, установленным опытным
путем. Чем меньше примесей содержит
испытуемый раствор, тем меньше будет
отклонение «видимых» сухих веществ

Данный
метод применяют для производственного
контроля при определении содержания
сухих веществ в объектах, богатых
сахарозой: сладких блюдах, напитках,
соках, сиропах для промочки выпечных
кондитерских изделий, сиропах для
приготовления кремов, желе для отделки
кондитерских полуфабрикатов.

Порядок выполнения работы

Порядок
определения содержания сухих веществ
по относительной плотности раствора

Сущность
метода:

Плотностью,
или объемной массой (ρ), называется
отношение массы (m)
вещества к его объему (V).

В
системе СИ плотность измеряется в кг/м³.
Плотность вещества при определенной
температуре – величина постоянная. При
повышении температуры большинства
веществ уменьшается (вследствие
увеличения объема), и наоборот. Плотность
растворов, кроме того, зависит от их
концентрации и с повышением концентрации
обычно возрастает. Определив плотность
по справочной таблице, составленной
для конкретного вещества, находят его
концентрацию в испытуемом растворе.
Таким способом обычно определяют не
абсолютную, а относительную плотность
вещества (d),
вычисленную по отношению к плотности
воды температурой 4 или 20⁰С.
Относительную плотность обозначают
символом

(если температура воды 4⁰С)
или

(когда температура воды и продукта
одинакова и равна 20⁰С).
Относительную плотность жидкостей
измеряют ареометром, пикнометром, реже
гидростатическими весами. Относительная
плотность – величина безразмерная.

Проведение
испытаний

Ареометр
– стеклянный цилиндрический сосуд,
запаянный с обоих концов (рис. 6). На
верхней тонкой части ареометра («шейка»)
нанесена шкала с делениями; нижняя
утолщенная часть заполнена дробью,
залитой смолой. Если шкала градуирована
по плотности, ареометр называется
«денсиметром». Применяются также
ареометры, шкала которых градуирована
в процентах чистой сахарозы (сахарометры)
или спирта (спиртометры).

Рисунок
6 – Ареометры:

а
– ареометр-денсиметр; б – ареометр-сахарометр

Все
ареометры градуированы при температуре
20⁰С.
Если температура раствора иная, следует
привести ее к 20⁰С
или вводить поправку к результату,
пользуясь особой таблицей, что несколько
уменьшает точность результата.

Для
измерения относительной плотности,
испытуемый раствор наливают в цилиндр,
диаметр которого в 3-4 раза превышает
диаметр ареометра. В растворе не должно
быть пены и пузырьков воздуха. Чистый
сухой ареометр берут за конец шейки и
осторожно погружают в жидкость, заведомо
глубже нужного деления, оставляют в
покое и через 2-3 минут снимают показание.
Предварительное смачивание шейки
ареометра уничтожает поверхностное
натяжение жидкости, граничащей с шейкой,
которое искажает результат. Отсчет
показания проводят по нижнему краю
мениска жидкости, останавливая взгляд
на уровне мениска, одновременно с этим
отмечают температуру раствора.

Пикнометр
– тонкая стеклянная мерная колбочка
емкостью 25-50см³
(рис. 7). Определяя относительную плотности
жидкости пикнометром, взвешивают на
аналитических весах чистый и сухой
пикнометр (Р₀).
Затем, наполнив пикнометр выше метки
дистиллированной водой температурой
20⁰С,
погружают его на 30 минут в воду температурой
точно 20⁰С,
после чего доводят уровень воды в
пикнометре до мерной черты, удаляя
излишек ее кусочками фильтровальной
бумаги. Затем пикнометр вынимают из
воды, досуха обтирают фильтровальной
бумагой и взвешивают (Р₁).
Определение повторяют дважды, чтобы
вывести средний результат. Далее выливают
воду, несколько раз ополаскивают
пикнометр испытуемым раствором и затем
повторяют операции, указанные выше.

Рисунок
7 – Пикнометры:

а
– с длинной шейкой, б- с капиллярами, в-
с пришлифованной пробкой

Определив
пикнометра с раствором (Р₂),
вычисляют относительную плотность
жидкости по формуле:

После
этого по справочной таблице находят
концентрацию сухих веществ в жидкости.

Определение
сухих веществ пикнометром более точно,
но и более длительно.

Порядок
определения содержания сухих веществ
рефрактометрическим методом

Сущность
метода:

Метод
основан на зависимости между коэффициентом
преломления исследуемого объекта или
водной вытяжки из него и концентрацией
сахарозы. Коэффициент преломления
зависит от температуры, поэтому замер
проводят после термостатирования призм
и исследуемого раствора. Приборы,
применяемые для измерения показателя
преломления, называют рефрактометрами.
Показатель преломления измеряется
рефрактометрами по предельному углу
преломления света, то есть по углу
полного внутреннего отражения.

Проведение
испытаний

Перед
началом работы рефрактометр проверяют
по дистиллированной воде при температуре
20⁰С,
для этого на нижнюю призму рефрактометра
оплавленной стеклянной палочкой наносят
1 — 2 капли дистиллированной воды, опускают
верхнюю призму и через 2-3 мин. проводят
замер. Граница светотени должна быть
четкой и проходить через точку пересечения
нитей (перекрестие) или пунктирную
линию. Если этого не наблюдается, то
специальными тумблерами, расположенными
на торце прибора, добиваются совпадения
границы светотени с перекрестием или
пунктирной линией.

Рефрактометр
установлен на показатель преломления
дистиллированной воды при 20°C 1,3329, что
соответствует 0% сухих веществ.

Навеску
подготовленной для взвешивания пробы
массой 5-10г. (в зависимости от содержания
сухих веществ) берут во взвешенную
бюксу. Взвешивание производят с точностью
до 0,01г, добавляют равное количество
дистиллированной воды и растворяют на
водяной бане с температурой 60-70⁰С.
Содержимое бюксы охлаждают до комнатной
температуры, закрывают крышкой и
взвешивают. Раствор рефрактометрируют.
Призмы рефрактометра вытирают сухой
марлей и оплавленной стеклянной палочкой
наносят 1 — 2 капли исследуемой жидкости,
профильтровальной через крупнопористую
фильтровальную бумагу. Опускают верхнюю
призму и через 2 — 3 мин. производят замер,
который повторяют 2 — 3 раза, и рассчитывают
среднее арифметическое.

Если
определение производят не при +20°C, то
пользуются температурными поправками,
приведенными в табл. .

Таблица
18 — Поправки на температуру для
рефрактометрического определения
массовой доли сухих веществ

По
шкале рефрактометра определяют
коэффициент преломления или массовой
доли сухих веществ. Если шкала рефрактометра
градуирована на коэффициенты преломления,
то по табл. находят массовую долю сухих
веществ.

Таблица
19 — Определение массовой доли сухих
веществ по показателю преломления

Массовую
долю сухих веществ (X₁)
рассчитывают по формуле:

где:

a
— показания рефрактометра с учетом
поправки на температуру, %;

m₁
— масса растворенной навески, г;

m
— масса навески, г.

Массу
сухих веществ (Х₂,
г) в блюде рассчитывают по формуле:

где

X₁
— массовая доля сухих веществ, %;

P
— масса блюда, г.

За
окончательный результат принимают
среднее арифметическое результатов
двух параллельных определений, расхождение
между которыми не должно превышать
0,2%.

При
определении сухих веществ в отделочных
полуфабрикатах (сахарной помаде, желе),
содержащих патоку, в получаемые результаты
вводят поправки в соответствии с табл.
20. Поправки даны из расчета, что каждый
процент сухих веществ патоки завышает
истинное содержание сухих веществ на
0,033%.

Таблица
20 — Поправки к показаниям рефрактометра
для изделий, изготовленных с добавлением
патоки (ГОСТ 5900-73)

Для
отделочных полуфабрикатов нормируется
влажность (W), которую рассчитывают по
формуле:

где
X
— массовая доля сухих веществ, %.

Напитки
с сахаром (чай, кофе). Напитки охлаждают
до комнатной температуры и рефрактометрируют.
Плодово-ягодные напитки сразу после
подготовки наносят на призму рефрактометра.

Массовую
долю сухих веществ (Х₂,
г) рассчитывают по формуле:

где:

Х₁
— массовая доля сухих веществ, определенная
рефрактометрическим методом, %;

P
— объем напитка, см³.

Допускаемые
отклонения в содержании сухих веществ,
с учетом потерь при производстве и
порционировании напитков, составляют
для кофе ±1,5%, для какао ±2,0%.

Таблица
21 — Сводная таблица

Сделать
выводы о проделанной работе

Контрольные вопросы

1. В чем сущность рефрактометрического
   метода определения массовой доли сухих
   веществ?

2. Какие факторы влияют на коэффициент
   преломления?

3. В каких единицах отградуирована шкала
   различных рефрактометров?

4. Как установить рефрактометр на нуль?

5. В каких случаях вводят поправки на
   температуру?

6. В чем недостаток использования
   рефрактометра?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

7.3. РАСЧЕТ СОДЕРЖАНИЯ СУХИХ ВЕЩЕСТВ И ЖИРА
ПО РЕЦЕПТУРАМ БЛЮД И ИЗДЕЛИЙ

Основными показателями полноты вложения сырья в блюдо (изделие) являются содержание сухих веществ и жира.

Результаты анализов по этим показателям сравнивают с расчетными данными по рецептуре (теоретически максимальными) или с расчетными данными по рецептуре с учетом потерь сухих веществ и жира в процессе приготовления пищи, допустимых отклонений при порционировании и с учетом погрешности ускоренных или упрощенных методов исследования, а также техники ведения анализа (минимально допустимыми).

Максимальным (теоретическим) содержанием сухих веществ называют сумму сухих веществ сырьевого набора (по рецептуре) и введенной в блюдо поваренной соли (г).

Весь набор сырья по рецептуре выписывают массой нетто. Если в рецептуре набор сырья указан массой брутто, то его пересчитывают на массу нетто в соответствии с нормами отходов (приложения Сборника рецептур блюд и кулинарных изделий, 1981 г.). Затем для каждого из продуктов по таблицам справочника «Химический состав пищевых продуктов», 1987 г., находят процентное содержание сухих веществ и пересчитывают их на массу продуктов по рецептуре. Далее находят общую сумму сухих веществ в граммах.

При расчете супов, приготовленных на бульоне (мясо-костном или костном), к сухим веществам набора сырья прибавляют сухие вещества бульонов: для мясного — 5,1 и 3,6 г на порцию 500 г соответственно по II и III колонкам, для костного 5,7 и 3,7 г на порцию по II и III колонкам рец. N 174 Сборника рецептур блюд и кулинарных изделий, 1981 г.

    Максимальное  (теоретическое)  содержание  (X    , г)    сухих
                                                 макс
веществ в блюде (изделии) рассчитывают по формуле:

                         X     = С  + С,                     (102)
                          макс    о

    где:
    С  - количество  сухих  веществ  в  порции  блюда   (изделия),
     о
рассчитанное по рецептуре и таблицам химического  состава  пищевых
продуктов, г;
    С - содержание соли, г, обычно принимают: для первых блюд -  3
г (на 500 г), молочных супов - 2 г (на 500 г),  вторых - 2  г  (на
150 - 200 г), молочных каш - 1 г (на 150 - 200 г), салатов - 2 - 3
г (на 100 - 150 г), для соусов - 0,5 г (на 50 г).
    Минимально  допустимое  содержание  сухих  веществ (X   , г) в
                                                         мин
порции блюда (изделия) рассчитывают по следующим формулам:
    для первых блюд и соусов:

                     X    = 0,85 x (С  + С),                 (103)
                      мин            о

    для  холодных,  вторых  блюд, гарниров, сладких блюд и горячих
напитков (кроме кофе и какао с молоком):

                      X    = 0,9 x (С  + С),                 (104)
                       мин           о

    где:
    0,85; 0,9 - коэффициенты, учитывающие потери сухих веществ   в
процессе приготовления и допустимые отклонения при порционировании
блюд;
    С  и С - обозначения, как в формуле (102).
     о

При исследовании пудингов, сладких каш расчет фактического и максимального содержания сухих веществ ведут на массу без включений (изюма, цукатов, орехов).

Если найденное при анализе количество сухих веществ в блюде меньше минимально допустимого, значит, имеет место недовложение сырья. Превышение же максимально теоретического содержания сухих веществ будет указывать на то, что было вложено большее количество продуктов или допущено неправильное порционирование.

Для проверки правильности вложения жира по рецептуре и таблицам химического состава пищевых продуктов определяют суммарное количество чистого жира, введенного в блюдо с различными жировыми продуктами (маслом, сметаной и др.), т.е. находят максимально возможное содержание чистого жира в блюде. В процессе приготовления и порционирования блюд часть жира теряется, поэтому вводят поправку на потери жира: производственные и обусловленные погрешностью методов его определения.

Размеры потерь жира в зависимости от методов, использованных для его определения, приведены в табл. 8.

Вычитая потери из максимального количества жира в блюде, получают минимально допустимое содержание чистого жира, с которым сравнивают фактическое его содержание, полученное при анализе.

В супах, приготовленных на мясо-костном и костном бульонах, минимально допустимое содержание жира по рецептуре не рассчитывают, а фактическое содержание жира сравнивают с теоретическим.

Пример расчета 1. Анализировали суп картофельный с горохом, приготовленный по рец. 221 Сборника рецептур, 1981 г., приведенной в табл. 51.

Таблица 51

┌───────────────────────┬────────────┬───────────────────────────┐
│       Продукты        │Масса нетто,│Количество сухих веществ, г│
│                       │      г     ├───────────┬───────────────┤
│                       │            │  в 100 г  │в наборе сырья,│
│                       │            │продукта, %│       г       │
├───────────────────────┼────────────┼───────────┼───────────────┤
│Картофель              │    125     │   25      │     31,2      │
│Морковь                │     20     │   11,5    │      2,3      │
│Лук репчатый           │     20     │   14      │      2,8      │
│Петрушка               │      5     │   15      │      0,7      │
│Горох                  │     50     │   86,0    │     43,0      │
│Жир свиной топленый    │      5     │   99,7    │      4,99     │
│Итого:                 │            │           │     84,99     │
└───────────────────────┴────────────┴───────────┴───────────────┘

    Определено:  масса блюда 480 г, масса блюда после упаривания -
230  г.  Масса  навески  для  определения сухих веществ 5 г, масса
высушенной навески - 1,2 г. Количество сухих веществ в исследуемой
               1,2 x 230
порции 55,2 г (---------)  в  порции  с  выходом  500 г -  57,5  г
                   5
 55,2 x 500
(----------). Количество жира в 500 г супа 4,6 г.  Жир  определяли
    480
экстракционно-весовым методом.
    Количество сухих веществ, рассчитанное по таблицам химического
состава пищевых продуктов, равно 84,99 г (табл. 51).
    Свиной топленый жир содержит 99,7 г чистого жира. Потери  жира
                      0,997 x 5 x 10
составляют   0,5 г   (--------------).    Минимально    допустимое
                           100
количество сухих веществ в супе равно 74,8 г [0,85 x (84,99 + 3)],
минимально допустимое содержание чистого жира - 4,5 г.

Заключение. Масса порции супа ниже нормы на 20 г. Содержание сухих веществ ниже нормы на 17,3 г (74,8 — 57,5). Содержание жира в супе в норме.

Пример расчета 2. На анализ доставлены котлеты картофельные со сметаной, приготовленные по рец. N 357 (II колонка) Сборника рецептур блюд и кулинарных изделий, 1981 г., приведенной в табл. 52.

Таблица 52

┌─────────────┬────────┬────────────────────┬────────────────────┐
│  Продукты   │ Масса  │  Количество сухих  │ Количество жира, г │
│             │нетто, г│     веществ, г     │                    │
│             │        ├───────────┬────────┼───────────┬────────┤
│             │        │  в 100 г  │в наборе│  в 100 г  │в наборе│
│             │        │продукта, %│сырья, г│продукта, %│сырья, г│
├─────────────┼────────┼───────────┼────────┼───────────┼────────┤
│Картофель    │  215   │    25,0   │ 53,75  │     -     │   -    │
│Яйца         │    6   │    26,0   │  1,56  │    11,5   │  0,69  │
│Сухари       │   12   │    88,0   │ 10,56  │     -     │   -    │
│пшеничные    │        │           │        │           │        │
│Жир кулинар- │   10   │    99,7   │  9,97  │    99,7   │  9,97  │
│ный          │        │           │        │           │        │
│Масса жареных│  200   │     -     │ 75,84  │     -     │ 10,66  │
│котлет       │        │           │        │           │        │
│Сметана      │   20   │    27,3   │  5,46  │    20     │  4,00  │
│Выход        │  220   │     -     │ 81,30  │     -     │ 14,66  │
└─────────────┴────────┴───────────┴────────┴───────────┴────────┘

При анализе установлено: масса порции блюда 211 г, содержание сухих веществ 74,0 г, содержание жира 11,2 г.

Подсчитаем минимально допустимое содержание чистого жира в блюде, если анализ проводили методом Гербера.

Согласно табл. 8 жир в котлетах овощных определяется в количестве не менее 75% от вложенного чистого жира по рецептуре, что составляет:

    (0,69 + 9,97) x 75
    ------------------ = 8,0 г.
           100

    С  учетом жира сметаны минимально допустимое содержание жира в
блюде составит: 8,0 + 4,0 = 12 г, максимальное - 14,66 г.
    Максимальное  содержание  сухих  веществ  в  блюде (содержание
поваренной соли 2 г):

    X     = 81,3 + 2,0 = 83,3 г.
     макс

    Минимально допустимое содержание сухих веществ:

    X    = 0,9 x (81,3 + 2) = 74,97, или 75,0 г.
     мин

    Следовательно, X     = 83,3 г; X    = 75,0 г.
                    макс            мин

Дополнительно отобрана для анализа сметана. Содержание жира в сметане, установленное анализом, — 20,0%.

Фактическая средняя масса жареной котлеты, полученная взвешиванием 10 изделий, отобранных с противня, 98 г.

Заключение. Недовес порции составляет 213 — 211 = 2 г (норма 220 +/- 7); содержание сухих веществ ниже нормы на 1,0 г (75,0 — 74,0), жира на 0,8 г (12,0 — 11,2). При массе двух котлет 196 г (в среднем) на порцию недовложение сухих веществ и жира объясняется недовложением сметаны при порционировании.

Пример расчета 3. На анализ доставлен клюквенный кисель, приготовленный по рец. N 934 Сборника рецептур блюд и кулинарных изделий, 1981 г., приведенной в табл. 53.

Таблица 53

┌────────────────────────────┬────────┬────────────────────────┐
│   Наименование продуктов   │ Масса  │Количество сухих веществ│
│                            │нетто, г├───────────┬────────────┤
│                            │        │  в 100 г  │  в наборе  │
│                            │        │продукта, %│  сырья, г  │
├────────────────────────────┼────────┼───────────┼────────────┤
│Клюква                      │   20   │   10,5    │    2,10    │
│Сахар                       │   20   │   99,86   │   19,97    │
│Крахмал картофельный        │    9   │   80,0    │    7,2     │
│Выход                       │  200   │     -     │ 29,27, или │
│                            │        │           │   14,64%   │
└────────────────────────────┴────────┴───────────┴────────────┘

Минимально допустимое содержание сухих веществ (X, г, %) в порции блюда (потери составляют 10%):

X = 29,27 x 0,9 = 26,34, или 13,17%.

В результате анализа установлено: масса порции 210 г, среднее содержание сухих веществ по рефрактометру, определенное при температуре 23 °C, — 12,3%. Поправка на температуру — 0,21%. Содержание сухих веществ будет: 12,3 + 0,21 = 12,51%.

Находим содержание сухих веществ (X, %) в блюде:

        12,51 x 210
    X = ----------- = 26,3.
            100

Заключение. Содержание сухих веществ в киселе ниже нормы на 0,7% (13,17 — 12,51). Содержание сухих веществ в порции блюда в норме за счет порционирования (фактический выход порции 210 г).