Исследование состава и свойств сырья для продуктов питания

Питание является одним из основных условий существования человека. Количество, качество, ассортимент потребляемых пищевых продуктов, своевременность и регулярность приема пищи решающим образом влияют на человеческую жизнь во всех ее проявлениях

Пищевые продукты, являясь многокомпонентными системами, представляют собой довольно сложный объект для исследования.

Все соединения, присутствующие в пищевых продуктах, можно разделить на три группы. Первая группа веществ представлена разнообразными классами органических и неорганических соединений биологического происхождения, участвующих в важнейших функциях организма, эти вещества являются ценным компонентом пищи. Органические и неорганические вещества, входящие в состав пищевых продуктов и используемые организмом для обеспечения своей жизнедеятельности, называются пищевыми веществами, или нутриентами. К ним относятся макро- (белки, жиры, углеводы, минеральные соли) и микронутриенты (микроэлементы, водо- и жирорастворимые витамины). Содержание в продуктах питания белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, а также других биологически активных соединений определяет пищевую ценность пищевых продуктов [14].

Но не стоит забывать, что в пище всегда имеются загрязнители (контаминанты), представляющие вторую группу соединений. Контаминанты — это токсичные вещества, попадающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологии выращивания (кормления - для животных), производства или хранения продуктов или других причин. Иногда по отношению ко всем токсическим веществам используют термин «ксенобиотики». Собственно ксенобиотиками называются вещества, чужеродные для человеческого организма (от греч. ^svog — чуждый и pioq — жизнь) и не встречающиеся в нем в обычном состоянии. Эти вещества в относительно повышенных количествах способны вызвать неблагоприятный эффект. К ним относятся загрязнители биологической или химической (антропогенной) природы. Природными контаминантами биологического происхождения являются микроорганизмы, например, бактерии и их токсины, микотоксины, гельминты, вирусы и т. д. К загрязнителям, имеющим техногенное происхождение, относят токсичные металлы, радионуклиды, пестициды и их метаболиды, нитраты, нитриты и N-нитрозосоединения, полициклические ароматические соединения, фтористые соединения, стимуляторы роста сельскохозяйственных животных (гормоны, антибиотики), а также органические и неорганические соединения, мигрирующие в пищевые продукты из упаковочных материалов [14].

И, наконец, третью группу соединений составляет огромное количество пищевых добавок. Пищевые добавки — это вещества, специально вносимые в пищевые продукты для достижения определенных технологических эффектов.

Основными задачами, решаемыми при исследовании пищевых продуктов, являются определение качественного состава продуктов питания и определение вредных веществ в продуктах питания. На современном этапе развития научно-исследовательской деятельности методы анализа пищевых продуктов предполагают использование специального оборудования, которое упрощает процесс анализа и позволяет получить достоверные результаты по большому перечню показателей [20].

Актуальность работы. Необходимость обеспечения продовольственной безопасности страны выдвигает в число первоочередных задач развитие конкурентоспособного производства отечественных продуктов питания. Для решения данной задачи большое значение приобретает обеспечение пищевых предприятий высококачественным молочным сырьем, позволяющим регулировать технологический процесс и вырабатывать продукт гарантированного качества. Поэтому исследования, связанные с изучением состава и свойств сырья, методов его контроля актуальны и требуют постоянного изучения и совершенствования.

Цель данной научно-исследовательской работы – знакомство с основами и элементами научных исследований, развитие навыков самостоятельной работы по углубленному изучению фундаментальных наук на примере исследования состава и свойств сырья для продуктов питания.

Задачи, решаемые в процессе выполнения работы:

- изучить основные характеристики различных видов пищевых продуктов;

- познакомиться с методами определения качества пищевых продуктов;

- произвести самостоятельное исследование.

1. Обзор литературы

1.1 Классификация пищевых продуктов

Пищевые продукты - растения и животные организмы, их части или выделенные из них компоненты, обладающие пищевой ценностью и используемые в нативном, обработанном или переработанном виде в питании человека в качестве источника энергии, пищевых и вкусоароматических веществ. Важнейшим параметром пищевых продуктов является их качество, под которым понимают совокупность свойств продукта, обеспечивающих потребности организма человека в пищевых веществах, органолептические характеристики продукта, безопасность его для здоровья потребителя, надежность в отношении стабильности состава и сохранения потребительских свойств [17].

Важным показателем, относящимся к понятию качества пищевых продуктов, служит их пищевая ценность. Она отражает все полезные свойства пищевых продуктов, включая степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах и энергии.

Пищевая ценность определяется прежде всего химическим составом пищевого продукта с учетом его потребления в общепринятых количествах. Пищевая ценность продуктов, в свою очередь, включает понятия энергетической ценности пищи (калорийности) и биологической ценности белков пищи.

Энергетическая ценность, или калорийность, пищевых продуктов характеризуется количеством энергии, которая высвобождается из пищевых веществ в процессе биологического окисления и используется для обеспечения физиологических функций организма.

Пищевая ценность продуктов характеризуется их:

- доброкачественностью (безвредностью);

- массовой долей пищевых веществ, и биологически активных веществ, а также их соотношением;

- энергетической ценностью;

- органолептической ценностью;

- физиологической ценностью [6].

Продукты растительного происхождения - это все те виды продуктов питания, что дарят нам именно растения (грибы и водоросли сюда не относятся). Среди них выделяют виды: фрукты, овощи, зерновые продукты, ягоды, орехи, травы, соки [17].

Продукты животного происхождения, богатые белками, жирами и витаминами: мясо и субпродукты, рыбные, яйца, молочные, моллюски.

Грибы необходимо вынести в отдельный список, поскольку сегодня учёные едины во мнении, что к растениям грибы не относятся. К их пищевым особенностям стоит отнести большое количество белков и углеводов, наличие витаминов и очень часто - сильных ядов, расщепляющихся только при приготовлении. В целом по степени усваивания уступают большинству продуктов растительного и животного происхождения.

Водоросли по многим свойствам близки к растениям, но имеют более примитивное строение. Из-за водного образа жизни имеют специфический состав, богаты углеводами и витаминами. Их главная особенность заключается в огромной биомассе, способной прокормить всё человечество.

Дрожжи и микроорганизмы используются не как самостоятельный продукт питания, но как добавка, улучшающую другие изделия, используемые человеком в питании. Например, благодаря дрожжам получают спирт и пышный хлеб, а молочнокислые бактерии сквашивают молоко.

Неорганические продукты. К ним относятся различные виды солей, сахаров и минеральных компонентов, необходимым нам для нормального протекания всех химических реакций в организме или улучшения качества пищи.

3 Пищевые добавки - вещества, добавляющиеся в технологических целях в пищевые продукты в процессе производства, упаковки, транспортировки или хранения для придания им желаемых свойств, например, определённого аромата (ароматизаторы), цвета (красители), длительности хранения (консерванты), вкуса, консистенции и т. п. [25].

Международные стандарты на пищевые добавки и примеси определяются Объединенным комитетом экспертов Международной сельскохозяйственной организации (JECFA) и Кодексом Алиментариус (Codex Alimentarius), принятым Международной комиссией ФАО/ВОЗ и обязательным к исполнению странами, входящими в ВТО [6].

Пищевые добавки можно разделить на следующие категории:

Пищевые красители: добавки с индексом (E-100 - E-199) придают продуктам питания цвет, восстанавливают цвет продукта утраченный при обработке. Могут быть естественными, как бета-каротин, или химическими, как тартразин. ·

ГОСТ 7631. Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей. – М.: Изд-во стандартов, 2006. – 10 с.

ГОСТ 7636. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы испытаний. – М.: Госстандарт, 1988. – 115 с.

ГОСТ 31339 Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб. – М.: Изд-во стандартов, 2006 – 11 с.

ГОСТ Р 55505-2013 Фарш рыбный пищевой мороженый. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2013 – 9 с.

Базарнова Ю.Г. Методы исследования сырья и готовой продукции: Учеб.-метод. пособие. СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. - 76 с.

Биохимические основы переработки и хранения сырья животного происхождения: Учеб. пособие / Ю.Г. Базарнова, Т.Е. Бурова и др. – СПб.: Проспект Науки, 2011. – 192 с.

Василинец И.М., Колодязная В.С. Методы исследования свойств сырья и пищевых продуктов: Учеб. пособие. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2001. – 165 с.

Вытовтов А.А. Теоретические и практические основы органолептического анализа продуктов питания: учеб. пособие. – СПб.: ГИОРД, 2010. – 232 с.

Ефимова М.В. Методы исследования рыбы и рыбных продуктов: методические указания к лабораторным работам для студентов направления 260200.62 «Продукты питания животного происхождения» очной и заочной форм обучения. – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2014. – 70 с.

Кириллов В.В., Нечипоренко А.П. Современные спектральные методы анализа, используемые в пищевой промышленности: Учеб. пособие для вузов. – СПб: СПбГУНиПТ, 2006 – 98 с.

Ковалева И.П., Титова И.М., Чернега О.П. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания. – СПб.: Проспект Науки, 2012. –152 с.

Лакиза, Н. В. Анализ пищевых продуктов : [учеб. пособие] / Н. В. Лакиза, Л. К. Неудачина ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. — Екатеринбург : Изд‑во Урал. ун-та, 2015. — 188 с.

Методы исследования свойств сырья и продуктов питания: Учебное пособие / Т.В. Подлегаева, А.Ю. Просеков. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.- Кемерово, 2004.- 101 с.

Нечаев А.П. Пищевая химия/ А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; под. Ред. А.П. Нечаева. СПб.: ГИОРД, 2012. - 672 с.

Николаева М.А. Теоретические основы товароведения/ М.А. Николаева. М.: Норма, 2007. - 448 с.

Николаенко О.А., Шокина Ю.В., Волченко В.И. Методы исследования рыбы и рыбных продуктов: учеб. пособие. – СПб.: ГИОРД, 2011. – 176 с.

Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; под ред. А.П. Нечаева. Изд. 3-е, испр. – СПб.: ГИОРД, 2004. – 640 с. »

Позняковский, В.М. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов / В.М. Позняковский. – 4-е изд., испр. и доп. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. – 520 с. »

Протасов Ю.М., Казак Е.В., Ивлев А.Г. и др. Физико-химические методы анализа. – Кострома: КГТУ, 2004. – 52 с.

Радион, Е. В. Классические методы анализа: практическое применение/ Е. В. Радион. – Минск, 2013. - 76 с.

Раннев Г.Г., Тарасенко А.П. Методы и средства измерений: учебник. – М.: Академия, 2010. – 336 с.

Рогов И.А. Химия пищи./ И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко. - М.: Колосс, 2007. - 853 с.

Рябов В.П., Позняк Е.С. Методы и средства измерений, испытаний и контроля. – М.: МГУП, 2009. – 157 с. (ЭБС «IQLIB»).

Сенсорный анализ продуктов из гидробионтов / Г.Н. Ким, И.Н. Ким, Т.М. Сафронова, Е.В. Мегеда. – М.: Колос, 2008. – 534 с.

Серегин, С.А. Химия пищи: методический комплекс / С.А. Серегин. – Кемерово: КемТИПП, 2003. – 69с. »

Скурихин, И.М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания: справочник / Скурихин И.М., Тутельян В.А. – М.: ДеЛи принт, 2008. – 276 с.