Методические рекомендации и указания (стр. 1 )

Титульный лист методических рекомендаций и указаний; методических рекомендаций; методических указаний

Форма Ф СО ПГУ 7.18.4/20

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра Биотехнология

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ

к лабораторным занятиям

по дисциплине «Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов»

для студентов специальности

5В072700 - Технология продовольственных продуктов

Павлодар

Лист утверждения методических рекомендаций и указаний; методических рекомендаций; методических указаний		Форма Ф СО ПГУ 7.18./20
	УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР ___________ «___»_____________20__г.

Составители: _________ к. т.н., профессор

Кафедра Биотехнология

Методические рекомендации и указания

к лабораторным занятиям

по дисциплине «Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов»

для студентов специальности 5В072700 – Технология продовольственных продуктов

Рекомендовано на заседании кафедры

«___»______________20__г., протокол №__

Заведующий кафедрой _____________ «____» ________20__г.

Одобрено УМС Агротехнологического факультета

«___»______________20__г., протокол №____

Председатель УМС_______________ «____» ________20__г.

Одобрено:

Начальник УМО_____________ «____» ________20__г.

Одобрена учебно-методическим советом университета

«___»______________20__г. Протокол №__

Тема 1. Продовольственное сырье и продукты.

Лабораторная работа №1

«Исследование структурных изменений тканей мяса при тепловой обработке»

Цель работы. Изучить влияние температуры на растворимость белков мяса.

Показать влияние температуры, реакции среды, продолжительности тепловой кулинарной обработки на переход коллагена в глютин. Изучить факторы, обуславливающие появление аномальной окраски мяса.
Объекты исследования: Мышечная ткань, соединительная ткань, изделия из котлетной массы.

Влияние температуры на растворимость белков мяса.
Технология выполнения. Мясо освободить от поверхностных отложений жира и плотных соединительно-тканных образований. Мясо пропустить через мясорубку и фарш перемешать. В три стаканчика вместимостью 50 мл отвесить навески по 10 гр. фарша, перенести в широкогорлые конические колбы вместимостью 100 мл с помощью 10 мл воды. Одну пробу фарша оставить в качестве контрольной при комнатной температуре, две другие поместить в водяные бани, нагретые до 40 и 70 ; или 50 и 80, или 60 и 90 , или 30 и 100 градусов °С и выдержать в течение 10 минут с момента достижения указанных температур в исследуемых смесях. ( В каждую колбу опустить термометр). Описать консистенцию и окраску контрольного и прогретых образцов. Из всех образцов фарша извлечь водорастворимые белки путем перемешивания фарша с водой в аппарате для встряхивания. Для этого комочки прогретого фарша необходимо размять стеклянной палочкой с резиновым наконечником. К каждому образцу фарша прилить по 30 мл дистиллированной воды, Закрыть колбы резиновыми пробками и поставить в аппарат для встряхивания на 10 минут. После измельчения и перемешивания все пробы оставить на 10 минут для осаждения взвешенных частиц, после чего вытяжки профильтровать через складчатые бумажные фильтры в сухие конические колбы. Сравнить количество белков, извлеченных из образцов фарша. Для реакция осаждения в градуированные пробирки налить по 5 мл фильтрата, добавить по 2 мл 20%-ной сульфосалициловой кислоты, пробирки закрыть пробками, перемешать их содержимое и оставить на 20 минут. Отметить объем выпавших осадков.
При рефрактометрическом определении белка в вытяжках, полученных из различных образцов фарша, исходят из того, что изменение коэффициентов преломления вытяжек обусловлено только белками. На призму рефрактометра наносят 2-3 капли фильтрата и снимают показания. Замер проводят три раза, рассчитывают среднее арифметическое значение.

Влияние различных факторов на переход коллагена в глютин.
Технология выполнения. В качестве объектов исследований можно использовать мелко нарубленные реберные кости, а также пленки, полученные при зачистке говядины. Пленки тщательно освободить от мышечной ткани и пропустить через мясорубку. На технических весах отвесить 8 навесок по 25 гр. и перенести каждую в коническую колбу на (100-200) мл. В первые 6 колб долить по 50 мл воды, в 7-ую 40 мл воды и 10 мл 6% - ной лимонной кислоты, а в 8-ую 45 мл воды и 5 мл 6%-ной лимонной кислоты. В 6,7 и 8 колбах измерить рН с помощью индикаторной бумаги и записать. Все колбы соединить с обратными холодильниками. 1, 2 и 3 колбы быстро довести до кипения и варить при слабом кипении одну пробу 30 минут, вторую – 45 минут, третью - 60 минут. Четвертую колбу поставить в водяную баню, нагретую до 90 градусов С и варить в течение одного часа, поддерживая температуру в бане около 90 градусов С. Пятую пробу варить при кипении в течение 1 часа. 6 , 7 и 8 колбы варить при кипении в течение 1 часа. По истечении указанного времени колбы отсоединить от холодильников. Содержимое колб быстро охладить под струей водопроводной воды. Содержимое колб перенести в мерный цилиндр и объем довести до 50 мл. и профильтровать через вату.
Определить в каждом бульоне содержимое сухих веществ рефрактометрическим методом. Рассчитать количество глютина ( Х, %) в бульоне:

Х = а*0,7V/m (3)

где а – содержание сухих веществ в бульоне, определенное рефрактометрическим методом, % .
0,7 – коэффициент пересчета сухих веществ на глютин.
V - объем бульона, мл.
m - масса навески пленок, гр.

Результаты оформить в таблицу 1 приложения

Объяснить результаты исследований:

- установить зависимость продолжительности тепловой обработки на переход коллагена в глютин;

- определить влияние температуры на накопление глютина;

- выявить влияние реакции среды на переход коллагена в глютин.

Появление аномальной окраски мяса при тепловой кулинарной обработке.
Технология выполнения. На технических весах отвесить рубленное мясо и другие продукты для приготовления котлет (2-х): говядина 37 гр.(две навески) ,хлеб пшеничный 9 гр ( две навески) , сухари – 10 гр, жир для жарки – 6 гр. В цилиндры налить по 18 мл воды. В один из них добавить 10 капель гидрата окиси аммония, в другой (контроль) – 10 капель воды. Приготовить 2 котлетные массы ( на воде и на растворе аммиака), разделать котлеты, запанировать, обжарить на сковороде и довести до готовности в жарочном шкафу. Жареные котлеты разрезать по высоте и сравнить цвет котлет на разрезе. От каждого образца отвесить по 10 гр. массы без корочки, растереть в ступках с водой ( по 50 мл) и профильтровать через вату. Определить рН среды вытяжек. Сделать выводы по работе. На технических весах отвесить три кубика мяса по 20 гр. Навески мяса положить в химические стаканы, объемом 200 мл. В первый стакан налить 100 мл дистиллированной воды, во второй 50 мл 6%-ной уксусной кислоты и 50 мл воды, в третий прилить 100 мл воды и 0,3 гр. питьевой соды, размешать соду. Во всех стаканах определить рН среды по универсальной индикаторной бумаге.
Стаканы с навесками поставить на плитку и варить до готовности. При выкипании бульонов добавить горячую дистиллированную воду. По окончании варки бульоны остудить, измерить рН среды, отметить цвет кусочков мяса в бульонах. Результаты оформить в таблицу 12 приложения
В выводах указать влияние рН среды и присутствие аммиака на окраску мяса после тепловой обработки.

Контрольные вопросы:

1. Как меняются свойства белков мышечной ткани при тепловой обработке?

2. Как изменяется структура соединительных белков при тепловой обработке?

3. Какие факторы обуславливают размягчение мяса при тепловой обработке?

4. Факторы, обуславливающие переход коллагена в глютин.

5. Какие вещества обуславливают окраску мяса?

6. Почему меняется окраска мяса при тепловой обработке?

7. При каких условиях возникает аномальная (розовая) окраска в мясе после тепловой обработки?

Лабораторная работа №2 «Влияние тепловой обработки на свойства крахмала»

Цель. Изучить изменение строения и свойств крахмального зерна при влажном и

сухом нагреве крахмала.

Получить практические навыки приготовления широкого ассортимента соусов и полуфабрикатов для их производства. Изучить правила подачи и сроки реализации соусов.

Строение и свойство крахмального зерна и крахмальных полисахаридов. Процесс клейстеризации крахмала. Влияние технологических факторов на вязкость крахмальных клейстеров. Ферментативный и кислотный гидролиз крахмала и их использование в технологических процессах. Деструкция крахмала, использование процесса в кулинарной практике.

С целью проверки знаний, полученных при самоподготовке, студенту необходимо ответить на вопросы:

1.Какие процессы приводят к потере белками биологической ценности?
2.Что происходит с крахмалом при промывании круп?
3. Какие процессы приводят к разжижению киселей при кипячении и
длительном хранении?

4. Чем объясняется изменение растворимости крахмала при пассеровании муки и обжаривании круп?

Изменение физических свойств крахмала при нагревании. Органолептическая оценка.

Техника выполнения. При определении органолептических показателей следует обратить внимание на цвет, запах и внешний вид зерен крахмала под микроскопом. Для характеристики внешнего вида зерен концом стеклянной палочки, смоченным водой, взять немного крахмала (исходного, а затем прогретого при разной температуре) перенести на предметное стекло, смочить каплей воды и накрыть покровным стеклом.
Рассмотреть под микроскопом, обратить внимание на величину и внешний вид зерен. В химический стакан отвесить по 0,2 гр. каждого образца крахмала, залить их 40 мл воды, размешать, нагреть до кипения, прокипятить 1 мин. и снять с огня. Приготовить препараты оклейстеризованного крахмала (окрашенные йодом и неокрашенные) для микроскопирования. Отметить и зарисовать отличия во внешнем виде зерен. Для работы необходимы три образца картофельного крахмала: - прогретого при температуре 160 градусов С в течение 4 часов ; - прогретого при 180 градусов С в течение 4 часов ; - исходный крахмал, не прогретый. Изменение свойств крахмала определяем по органолептическим и физико-химическим показателям.

Физико-химические показатели.

Техника выполнения. Для определения растворимости в конические колбы, вместимостью 100 мл отвесить по одному грамму каждого образца крахмала, залить 10 мл дистиллированной воды и закрыть колбы пробками, поместить на 15 мин в аппарат для встряхивания. Содержимое колб отфильтровать и определить в фильтрате количество сухих веществ на рефрактометре, выразив результаты в процентах к массе крахмала. Для определения вязкости взять навески по 0,1 гр. образцов крахмала и перенести в мерные колбы, вместимостью 100 мл и добавить 0,1н NaOH. Когда навеска крахмала полностью растворится, объем жидкости в колбе довести раствором щелочи до метки и перемешать содержимое. Относительную вязкость щелочного раствора определить по скорости истечения жидкости из пипетки.
Результаты исследований свести в табл.3 приложения и сделать выводы по работе.

Влияние некоторых технологических факторов на вязкость.
В 3 конические колбы вместимостью 100 мл отвесить на технических весах по 1 гр. крахмала и залить в 1-ую 50 мл дистиллированной воды, во 2-ую 50 мл 1% раствора поваренной соли, в 3-ью 50 мл 0,1 % раствора лимонной кислоты. Каждую колбу нагреть до кипения, помешивая легкими встряхиваниями, прокипятить 1 мин., снять с огня и охладить под струей воды до 30 ºС. Приготовить препараты для микроскопирования (окрашенные йодом и не окрашенные), рассмотреть под микроскопом и зарисовать, обращая внимание на величину и степень распада крахмальных зерен.
Измерить вязкость приготовленных клейстеров по скорости истечения из пипетки. Результаты записать в табл.4 приложения. По результатам исследований сделать выводы.

Контрольные вопросы:

1. Какие компоненты муки подвергаются изменению при пассеровании?

2. Что происходит с крахмалом при пассеровании муки?

3. Как меняются свойства муки при пассеровании?

4. Причины изменения вязкости мучного клейстера при пассеровании муки?

5. Причины изменения органолептических свойств крахмала после сухого нагрева.

6. Причины изменения растворимости крахмальных полисахаридов после сухого нагрева?

7. Сущность процесса клейстеризации крахмала и влияние сухого нагрева на этот процесс.

Тема 2. Методы обработки сырья при производстве продовольственных продуктов.

Лабораторная работа №3 «Исследование структурных изменений тканей овощей при тепловой обработке»

Изучить строение ткани плодов и овощей и изменения основных компонентов клетки при тепловой обработке; освоить основные приемы приготовления блюд из овощей и правила их подачи; определить основные показатели качества блюд из овощей.

При подготовке к лабораторным работам необходимо изучить: строение паренхимной ткани плодов и овощей и химический состав отдельных компонентов клетки. Влияние тепловой обработки плодов и овощей на строение ткани и изменение пищевой ценности продуктов растительного происхождения при различных способах тепловой обработки. Виды и режимы тепловой обработки применяемые при изготовлении блюд. Требования к качеству овощных блюд.

Для успешного выполнения лабораторных работ после самоподготовки необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Что такое паренхимная ткань и каково ее строение?

2. Роль мембран в растительной клетке и их строение.

3. Состав и строение клеточных стенок.

4. Роль клеточных стенок паренхимной ткани.

5. Влияние тепловой обработки на строение и механическую прочность
овощей.

6. Красящие вещества плодов и овощей.

7. Красящие вещества свеклы и их изменения при тепловой обработке.

8. Содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) в овощах и плодах и его изменение при тепловой обработке.

9. Какие блюда готовятся из овощей. Способы их подачи и требования к качеству.

Цель работы. Ознакомиться с изменениями некоторых структурных элементов клеток, происходящими в процессе тепловой обработки продуктов.

Объекты исследования: лук репчатый, картофель, свекла, морковь, капуста.

Изучение строения паренхимной ткани овощей.

Технология выполнения. От луковицы отделить одну мясистую чешуйку и разделить ее пополам вдоль оси роста; одну половинку поместить в стакан с холодной водой, другую в стакан с кипящей водой и варить в течение (1-2) минут. С внутренней стороны сырых и вареных чешуек снять с помощью препаровочной иглы тонкую пленку. Полученные пленки расправить, вырезать из наиболее тонких участков по 2 препарата, площадью 2х2 мл и поместить их на 2 предметных стекла, добавить к каждому препарату по капле дистиллированной воды. Препараты на одном предметном стекле оставить неокрашенными, а другой – окрасить сафранином. Подготовленные препараты покрыть покровным стеклом и рассмотреть под микроскопом. Обратить внимание на толщину и состояние клеточных стенок, плотность прилегания их друг к другу, степень прозрачности содержимого клеток, наличие ядер. Отметить различие в строении ткани сырого и вареного лука, а также в структуре и интенсивности окраски отдельных элементов клетки. Зарисовать окрашенные препараты, обозначив на рисунках структурные элементы клеток. Неокрашенные препараты использовать для наблюдения плазмолиза клеток. С препаратов снять покровные стекла, фильтровальной бумагой удалить воду и добавить несколько капель 10 %-ного раствора поваренной соли. Выдержать препарат в течение 5-10 мин, накрыть покровными стеклами и вновь рассмотреть под микроскопом. Найти в поле зрения плазмолизованные клетки. Сделать зарисовки, написать объяснение результатов исследований.

Влияние тепловой обработки на белки мембран.

Технология выполнения. Из свеклы вырезать кубик (длина ребра 1 см.), отмыть его в проточной воде для удаления растворимых веществ клеточного сока из клеток наружного слоя, поврежденных при очистке и разрезании свеклы. Когда холодная вода в присутствии свеклы перестанет окрашиваться, промывание закончить, в стакан положить отмытый кубик свеклы, залить 80 мл воды и нагреть на водяной бане. Температуру воды в стакане замеряют термометром, подвешенным на штативе. В качестве бани можно использовать выпарные фарфоровые чашки. В процессе нагревания следить за появлением струек красящих веществ и окрашиванием воды в стакане. Объяснить причины появления красящих веществ и окрашивание воды, записать температуру, при которой оно наблюдается.

Извлечение растворимых веществ из сырых и вареных овощей.

Предлагается сравнить количество веществ переходящих в раствор из сырых и прогретых овощей. Содержание веществ, перешедших в раствор определить с помощью рефрактометра. Свеклу вымыть, очистить и разрезать по оси роста на половинки, из которых вырезать 2 одинаковые квадратные пластинки размером 3х3х2 см. Обе пластинки промыть несколько раз до тех пор, пока вода не перестанет окрашиваться в розовый цвет. Затем свеклу слегка обсушить фильтровальной бумагой и взвесить каждую пластинку на технохимических весах. Поместить пластинки в стаканы порознь и залить каждую 45 мл дистиллированной воды. Один стакан поставить на водяную баню и нагреть воду до 70 градусов С. Выдержать при этой температуре 15 минут и охладить стакан водопроводной водой. Второй стакан оставить при комнатной температуре. Профильтровать вытяжки из первого и второго стакана в мерные колбы, вместимостью до 50 мл, довести их содержимое до метки дистиллированной водой и определить в фильтратах количество сухих веществ рефрактометрическим способом. Рассчитать количество сухих веществ, извлеченных из сырой и прогретой свеклы, в процентах к массе исходного продукта по формуле:

Х = a*V/g (2)

где а - содержание сухих веществ по рефрактометру, %;

V – объем мерной колбы, мл;

g - масса пластинки, гр.

Полученные результаты записать в таблицу и сделать вывод.


Накопление редуцирующих веществ при тепловой кулинарной обработке

плодов и овощей.

Технология выполнения. Овощи очистить, нарезать соломкой или натереть на крупной терке, перемешать и разделить на четыре равные части. Три навески поместить в кастрюлю вместимостью 0,5 л, залить 200 мл воды (овощи должны быть полностью закрыты водой). В третью кастрюлю добавить 20 мл 4 %-ной уксусной кислоты и с помощью универсального индикатора определить рН в пробе с кислотой и без кислоты. Отметить уровень воды в кастрюлях, нанеся на внешнюю сторону кастрюли метку карандашом. Четвертую пробу измельченных овощей поместить в химический стакан вместимостью 500 мл, залить дистиллированной водой (200 мл) и оставить для настаивания на все время варки (контроль). Содержимое кастрюль быстро довести до кипения и варить при слабом кипении, прикрыв кастрюли крышками. Время варки до готовности для различных овощей разное, в связи с чем необходимо выбрать следующие режимы тепловой обработки:

-Морковь – 1 проба - 15 мин, 2 и 3 (с кислотой) – 30 мин.
-Свекла – 1 проба – 20 мин, 2 и 3 (с кислотой) – 40 мин.
-Картофель – 1 проба – 10 мин, 2 и 3 (с кислотой) – 20 мин.
-Капуста - 1 проба - 7 мин, 2 и 3 (с кислотой) – 15 мин.

По мере выкипания жидкости подливать в кастрюли горячую дистиллированную воду. После варки содержимое кастрюль быстро охладить под струей воды и профильтровать отвары через бумажные фильтры в мерные колбы вместимостью 250 мл. Контрольный образец также профильтровать в мерную колбу. Измельченные овощи ополоснуть дистиллированной водой, перемешать, воду профильтровать в колбы.
Количество редуцирующих веществ, извлеченных из овощей при варке, а также содержащихся в сырых овощах можно сравнить используя реакцию Тромера. Реакция Тромера основана на свойствах гексоз при нагревании в щелочном растворе восстанавливать находящуюся в этом же растворе двухвалентную медь до одновалентной. В результате реакции образуются яркоокрашенные нерастворимые продукты: гидрат закиси меди - желтого цвета, закись меди – красного цвета. Для проведения реакции Тромера взять 4 пробирки и налить в них по 10 мл исследуемых растворов. В каждую пробирку прилить по 5 мл 15%-ного раствора NaOH и по 10 капель 2%-ного раствора сернокислой меди. Содержимое пробирок перемешать, образовавшийся голубой раствор нагреть на кипящей бане в течение 10 мин. Описать объем и цвет осадка. Сделать вывод о количестве редуцирующих сахаров, получаемых при тепловой обработке. Результаты исследований занести в таблицу 5 приложения.

В выводах по работе отметить:
- влияние тепловой обработки на белки мембран;
- изменение содержания растворимых веществ в овощах под действием тепловой обработки;
- влияние длительности нагрева и реакции среды на накопление редуцирующих сахаров.

Контрольные вопросы:
1. Явление плазмолиза. В каких объектах его можно наблюдать?
2. Строение паренхимной ткани продуктов растительного происхождения.
3. Особенности строения паренхимной ткани, в клетки и ее отдельных
элементов.
4. Чем обусловлено изменение проницаемости клеточных мембран при
тепловой обработке?
5. Чем обусловлено изменение количества редуцирующих сахаров при
тепловой обработке? Роль кислот и продолжительности нагрева в этом
процессе.
6. Сущность реакции Тромера. Принцип определения редуцирующих сахаров реакции Тромера.

Лабораторная работа №4 «Влияние химической и тепловой обработки на денатурацию и коагуляцию белков мяса».

Цель работы. Приобрести практический навык определения микроструктуры мяса на основе оптических методов.

Задачи. Подготовка ультратонких срезов мяса и прямое микроскопирование входящих в него тканей.