Методические рекомендации и указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Технология продуктов общественного питания и специального назначения» (стр. 1 )

Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/40

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра «Биотехнология»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ

к лабораторным занятиям

по дисциплине «Технология продуктов общественного питания и специального назначения»

для студентов специальности 050727 «Технология продовольственных продуктов»

Павлодар

Лист утверждения методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний		Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/41
	УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР _________ «___»_________2011 г.

Составитель: _________ доцент, к. т. Н.

Кафедра биотехнологии

Методические рекомендации и указания

к лабораторным работам

по дисциплине «Технология продуктов общественного питания и специального назначения»

для студентов специальности 050727 – Технология продовольственных продуктов

Рекомендованы на заседании кафедры «22» апреля 2011г. Протокол № 9

Заведующий кафедрой ____________ «____» ________2011 г.

Одобрены учебно-методическим советом

Агротехнологического факультета «05» мая 2011 г. Протокол № 6

Председатель УМС _________ «____» _________2011 г.

Одобрено:

Начальник ОПиМОУП ____________ «____» _________2011 г.

Одобрена учебно-методическим советом университета

«__» ______ 2011 г. Протокол № __

Введение

Цель проведения лабораторных работ по дисциплине «Технология продуктов общественного питания и специального назначения» – изучение студентами методики проведения физико-химических исследований пищевых продуктов в соответствии с требованиями высшей школы; закрепление теоретических знаний на практике; освоение практических навыков по ведению лабораторного контроля; ознакомле­ние с организацией рабочего места и санитарно-гигиеническими требования­ми при ведении лабораторных исследований.

Своевременное и всестороннее изучение основных физико-химических процессов, протекающих в пищевых продуктах в процессе кулинарной обра­ботки даст возможность будущим технологам и рестораторам в области обще­ственного питания выбрать наиболее рациональные режимы и способы обра­ботки сырья с целью получения кулинарной продукции высокого качества с минимальными затратами сырьевых, материальных и трудовых ресурсов.

На первом занятии преподаватель проводит вводный инструктаж, напоминая о правилах без­опасности при работе на оборудовании, при работе с приборами, при работе с химическими реактивами в лаборатории, о чем делается соответствующая запись в журнале по технике безопасности.

В лаборатории одновременно работают 10 – 12 человек, которые делятся на бригады и закрепляются за отдельными рабочими местами. Для предохранения одежды от порчи работы в лаборатории проводятся в специальной одежде (хлопчатобумажном халате).

Перед проведением лабораторно-практических работ преподаватель дает задание учащимся. Студенты, согласно задания, предварительно изучают основные теоретические сведения.

Используя инструкцию, содержащую последовательность выполнения работ, учащиеся приступают к выполнению задания. В процессе работы преподава­тель демонстрирует некоторые приемы ведения лабораторного анализа, обращает внимание учащихся на правильность ведения отдельных эта­пов физико-химических исследований, организацию и санитарное состояние рабоче­го места. Результаты анализов заносятся в тетрадь.

Каждый член бригады оформляет отчет, в котором отвечает на постав­ленные заданием вопросы.

Преподаватель подводит итоги, отмечая положительные стороны и типич­ные ошибки, допущенные студентами в процессе работы.

По окончанию работ студенты убирают рабочие места, моют посуду. Дежурные из числа студентов проверяют санитарное состояние рабочих мест, качество мытья посуды.

Правила техники безопасности при работе в лаборатории

1 Перед началом работы изучить методическое руководство, теоретические основы происходящих процессов, свойства используемых химических веществ и реактивов, порядок работы с ними, правила безопасного выполнения работы.

2 Произвести внешний осмотр приборов и оборудования, изучить их устройство и порядок работы с ними.

3 Запрещается проводить работы при неисправной или не включенной вентиляции.

4 Любые работы в лаборатории надо выполнять тщательно, аккуратно, без спешки. На рабочем месте должны находиться только необходимые для выполнения конкретной работы реактивы, приборы и оборудование. Беспорядок на рабочем месте не допустим.

5 Запрещается кислоты и щелочи затягивать ртом в сифон и пипетки.

6 Запрещается выливать в раковину кислоты или щелочи. Сливать эти растворы надо в специальную посуду.

7 Разлитые кислоты или щелочи необходимо немедленно засыпать песком, нейтрализовать и лишь после этого проводить работу.

8 После окончания работы электроприборы необходимо отключить от сети.

9 По окончании работы все используемые в процессе работы приборы и посуду необходимо вымыть.

10 Для мытья посуды можно применять мыло, кальцинированную соду, моющие средства.

1 ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКЕ

1.1 ПРОДУКТЫ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

1.1.1 Изменения белков мясных продуктов

В процессе хранения, под воздействием тепла в продуктах животного происхождения протекают процессы, вследствие которых изменяются их внешний вид, объем, масса, цвет, запах, вкус и консистенция. Так основной составной частью продуктов животного происхождения являются белки, то из­менения их при хранении, механической и тепловой обработке обусловлены, как правило, превращениями белков и продуктов их распада. При микробиологическом, ультрафиолетовом, химическом воздействии, механической и тепловой обработке пищевых продуктов белки денатурируют, поэтому изменяются их свойства.

В процессе производства пищевых продуктов белки подвергаются гидра­тации, дегидратации, денатурации и дегидратации, а низкомолекулярные азо­тистые веществ - пиролизу с образованием новых химических веществ. По из­менению свойств белков (растворимости, набухаемости, оптической плотности и коэффициенту преломления растворов, злектрофоретической подвижности, способности взаимодействовать с красителями, ферментативной атакуемости и др.) судят о степени воздействия на белки отдельных факторов.

Набухание и растворимость белков в воде обусловлены наличием на по­верхности белковых молекул большого числа гидрофильных групп (СООН, ОН, NH2), способны связывать значительное количество воды. При одинаковом внешнем воздействии свойства белков изменяются по-разному в зависимости от вида пищевого продукта.

В процессе денатурации уменьшается гидрофильность мышечных белков мяса и рыбы, поэтому изменяются объем и масса этих продуктов. Белки соеди­нительной ткани - коллаген и эластин в горячей воде набухают, муцины и мукоиды и частично коллаген растворяются. Это приводит к изменению макро - и микроструктуры мышечной ткани мяса и рыбы.

В общественном питании способность белков мяса к дополнительной гидратации используют при мариновании мяса перед жаркой. Так, при тепловой обработке может происходить расщепление макромолекулы белка с образованием продуктов распада с меньшей молекулярной массой (превращение коллагена в глютин).

Физико-химические процессы, протекающие в продуктах животного происхождения, зависят от их химического состава, интенсивности внешнего воздействия (температуры, продолжительности тепловой обработки, реакции среды, интенсивности перемешивания и других факторов).

Изменение температурного режима белково-содержащих продуктов в интервале°С вызывает уплотнение их консистенции. Одни из них теряют эластичность, поэтому легче разжевываются (мясо, рыба, птица), другие из жидкостей превращаются в гели (яйцо). Изменение консистенции продуктов животного происхождения при тепловой обработке зависит от присутствия та­ких веществ, как сахароза, органические кислоты, поваренная соль, специи, поверхностно активные вещества, структурообразователи.

Длительное хранение и нагревание некоторых продуктов животного про­исхождения приводит к изменению их окраски. Так, при варке мяса и рыбы наблюдается денатурация хромопротеидов.

Кулинарная тепловая обработка продуктов животного происхождения вызывает выделение летучих продуктов распада аминокислот, особенно серо­содержащих, а также белков, в результате чего появляются такие компоненты, как сероводород, дисульфиды, меркаптаны, аммиак, альдегиды, пары воды, ке-тоны, кислоты, углерод диоксида и другие вещества, которые принимают уча­стие в образовании аромата готовых изделий, в результате распада азотистого компонента образуются производные пиридина и пиразина, являющиеся пред­шественниками мутагенных м канцерогенных веществ.

В процессе тепловой обработки содержащиеся в продуктах животного происхождения низкомолекулярные азотистые вещества (аминокислоты, амины, амиды кислот, дипептиды, трипептиды) могут вступать во взаимодействие с редуцирующими сахарами, альдегидами, кетонами, при этом образуются метилглиоксаль, диацетил, фурфурол (пентоза), оксиметилфурфурол (гексоза), меланоидины, обусловливающие запах, вкус и окраску готовых изделий. Такой процесс можно наблюдать при варке и упаривании бульонов, жарке котлет и др.

Лабораторные работы, приведенные в данной главе, иллюстрируют из­менения белков пищевых продуктов под воздействием тепла в зависимости от отдельных технологических факторов: реакции среды, продолжительности те­плового воздействия, температуры и др.

Работа № 1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ИЗМЕНЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ МЫШЕЧНЫХ БЕЛКОВ МЯСА И РЫБЫ

При тепловой обработке мясо прогревают до различной температуры. Так, при обжаривании мяса температура в центре куска может быть 60 °С (полусырой бифштекс или ростбиф), 80-85° (полностью прожаренное мясо), а при варке - 94-96 °С. В процессе припускания рыбы температура внутри кусков достигает 80-82, а при варке - 95 °С. В процессе увеличения температуры в мясе протекают необратимые физико-химические изменения, приводящие к уменьшению набухаемости и растворимости мышечных белков, снижению их влагосвязывающей способности и уменьшению сочности готовых изделий. Поэтому при тепловой обработке мяса следует стремиться к уменьшению интенсивности теплового воздействия, сокращению продолжительности хранения кулинарных изделий в горячем состоянии.

Цель работы - проиллюстрировать влияние продолжительности и тем­пературы нагревания на изменение растворимости белков мяса или рыбы.

Приборы, оборудование, посуда. Весы лабораторные, центрифуга, реф­рактометр или фотоэлектроколориметр; микроразмельчитель тканей или аппа­рат для встряхивания; мясорубка; два термометра на 100 °С; шесть конических широкогорлых колб емкостью 100 мл, три воронки, две водяные бани; три пробирки диаметром 15-20 мм; цилиндр емкостью 50 мл; градуированные пи­петки емкостью 5, 2 и 1 мл, нож поварской, доска разделочная.

Реактивы. 20%-ный раствор сульфосалициловой кислоты; 30%-ный рас­твор едкого натра; 2%-ный раствор сернокислой меди; раствор амидочерного 10 Б (реактив 32).

Техника выполнения работы

Данную работу могут выполнять одновременно несколько студентов, на­гревая образцы фарша при температуре 50, 60, 70, 80, 90 и 100 °С по варианту, указанному преподавателем.

Опыт № 1. Определение консистенции и изменения окраски нашивного и прогретых образцов мясного и рыбного фарша.

Образцы для проведения работы готовят следующим образом: мясо, ос­вобожденное от плотных соединительнотканных образований, поверхностных отложений жира, или филе рыбы без кожи и костей дважды пропустить через мясорубку с диаметром отверстий решетки 3 мм и тщательно перемешать фарш.

Три навески фарша по 10 г положить в широкогорлые конические колбы емкостью 100 мл. В колбы добавить по 10 мл дистиллированной воды. Одну пробу оставить в качестве контрольной, две другие прогреть на водяной бане в течение 10 мин при температурах, указанных преподавателем. Описать конси­стенцию и окраску контрольного и прогретых образцов фарша.

Опыт № 2. Извлечение водорастворимых белков из мясных и рыбных фаршей.

С целью извлечения водорастворимых белков из всех образцов фарша можно использовать два способа: перемешивание фарша с водой в аппарате для встря­хивания или дополнительное измельчение и переме­шивание в микроразмельчителе тканей.

При использовании микроразмельчителя тканей РТ-2 (рис. 1) каждую пробу переносят 40 мл дистил­лированной воды в сосуд 5. Микроразмельчитель имеет электродвигатель, смонтированный в корпусе 7. На валу электродвигателя крепится насадка 6 с режущим и пе­ремешивающим ножами. На стойке прибора закреплен контейнер 3, в котором устанавливается сосуд. Контейнер крепится к стойке при помощи штифта 8. Переключатель 1 служит для изменения числа оборотов ножей. На стойке прибора установлен каплеуловиПеред началом работы прибор включают в сеть, затем, оттянув штифт 8, снимают контейнер, двигая его вниз по направляющим 9. Сосуд имеет круглое дно, для удобства пользования его нецелесообразно вынимать из контейнера, в котором он фиксируется зажимным кольцом 4.

После перенесения пробы фарша в сосуд контейнер по направляющим 9 следует поднять вверх и закрепить на стойке при помощи штифта 8. Проверить прочность крепления контейнера, слегка оттягивая его вниз.

Переключатель поставить в положение 1 и измельчить фарш в течение 1 мин, затем на 1 мин поставить переключатель в положение 2.

Рисунок 1 - Микроразмельчитель РТ-2

При извлечении водорастворимых белков из всех образцов фарша путем перемешивания фарша с водой в аппарате для встряхивания к каждому образцу фарша добавляют по 40 мл дистиллированной воды. Комочки прогретого фарша разбивают стеклянной палочкой. Колбы закрывают резиновыми пробками и ставят на 10 мин в аппарат для встряхивания.

После измельчения и перемешивания все пробы оставить на 10 мин для осаждения взвешенных частиц, после чего растворы белков отфильтровать через бумажные фильтры в конические колбы.

Количество водорастворимых белков, извлеченных из образцов фарша можно сравнить, используя реакции: осаждения белков сульфосалициловой кислотой, рефрактометрическим или колориметрическим методами (биуретовым или по реакции с амидочерным 10 Б).

Для реакции осаждения в градуированные пробирки налить по 5 мл рас­твора белка, добавить к ним по 2 мл 20 % - ной сульфосалициловой кислоты пробирки закрыть пробками, перемешать их содержимое и оставить на 20 мин. Отметить объемы выпавших осадков.

Рефрактометрическое определение количества белка.

Определение количества белка в вытяжках фарша исходят из того, что изменение коэффициентов преломления вытяжек обусловлено только белками. Но из фарша в воду, кроме белков, извлекаются экстрактивные и минеральные вещества, количество двух последних при тепловой обработке почти не изме­няется, белки же денатурируют и утрачивают способность растворяться.

На призму рефрактометра наносят 2-3 капли вытяжки и снимают показа­ния. Замер проводят три раза и рассчитывают среднее арифметическое. По­правку на температуру можно не учитывать, так как в работе определяется сравнительное содержание растворимых белков.

Колориметрическое определение количества белков осуществляется с применением следующих методик: по биуретовой реакции или с хромогеном амидно-черным 10 Б.

Колориметрическое определение белков по биуретовой реакции произво­дят, приливая к 5 мл каждого фильтра по 5 мл 30%-ного раствора едкого натра и осторожно по стенке - две-три капли 2%-ного раствора сернокислой меди. За­писать интенсивность окраски биуретовой реакции по результатам визуальных наблюдений.

Колориметрическое определение количества белка с хромогеном амидно-черным 10 Б основано на адсорбции белка красителем. После взаимодействия амидно-черного 10 Б с белком образуется осадок, который отделяют центри­фугированием и центрифугат колориметрируют.

В колбу к 10 мл раствора белка прилить 2 мл красителя. Белок и краситель хорошо перемешать, оставить на 10 мин и отделить осадок на центрифуге при 1500 об/мин в течение 15 мин. Не прореагировавший краситель проколориметрировать на фотоэлектроколориметре при 578 нм в кювете с расстоянием между рабочими гранями 3 мм против дистиллированной годы. Замер проводят три раза, снимая показания по черной шкале (коэффициент пропускания), и рас­считывают среднее арифметическое. Величина коэффициента пропускания за­висит от концентрации красителя в растворе: чем меньше концентрация краси­теля, тем больше коэффициент пропускания, следовательно, в исследуемом растворе было больше белка.

Результаты работы оформить в виде таблицы 1.

Таблица 1 - Определение количества белка в вытяжке из мясных фаршей

Объект исследова­ния	Количество белка после осаждения сульфосалициловой кислотой	Интенсив­ность окраски биуретовой реакции	Коэффициент преломления раствора	Коэффициент пропускания раствора кра­сителя
Контроль Образцы при 50 °С 60 °С 70 °С 80 °С 90 °С 100 °С

По работе сделать выводы:

1. Отметить в исследуемых образцах разницу в количестве белков, из­влеченных из сырого и прогретого фаршей;

2. Объяснить причину уменьшения растворимости белков при различном температурном воздействии на мясной и рыбный фарш;

3. Пояснить, почему вытяжки из мяса имеют разную окраску, а рыбы - почти бесцветные;

4. Объяснить, почему растворимость отдельных (указать каких) белков резко уменьшается при тепловой обработке.

5. Проанализировать какое влияние на качество готовых изделий оказы­вает уменьшение растворимости мышечных белков при тепловой обработке.

Контрольные вопросы

1. В каких технологических процессах происходит гидратация и дегидратация белков при кулинарной обработке пищевых продуктов.

2. Как изменяются технологические свойства белков (денатурация, агрегирование, деструкция) при кулинарной обработке продуктов.

Работа № 2. ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ, ТЕМПЕРАТУРЫ И РЕАКЦИИ СРЕДЫ НА СТЕПЕНЬ ДЕЗАГРЕГАЦИИ КОЛЛАГЕНА

Назначение тепловой обработки рыбо - и мясопродуктов - размягчение мышечной и соединительной ткани. Если мышечная ткань теплокровных жи­вотных становится мягкой и хорошо разжевывается при кратковременной жарке и непродолжительной варке, то белки соединительной ткани более устойчивы к воздействию высоких температур, влаги и реакции среды. При кулинарной об­работке белок соединительной ткани коллаген и костной ткани оссеин под воз­действием тепла и воды подвергаются денатурации и дезагрегации с образова­нием водорастворимого глютина или желатина. Степень дезагрегации тем выше при прочих равных условиях, чем выше температура варки в воде и активная кислотность среды.

Применение автоклавов для варки мясных, мясокостных и костных бульонов, использование кислых продуктов (томат-пюре, сухое вино, квас, подсырная или творожная сыворотка, сметана) при мариновании, запекании, сушении мяса или рыбы значительно сокращают продолжительность тепловой обработки. Обработка мяса маринадами, содержащими лимонную, винную или аскорбиновую кислоту, позволяет получить жареные изделия удовлетвори­тельного качества из частей говяжьей или свиной туши, которые обычно для жарки не используются.

Цель работы - продемонстрировать влияние кислоты, температуры, продолжительности варки на степень перехода коллагена в глютин.

Приборы и посуда. Воронки; вата гигроскопическая; рефрактометр; колбы конические на 300 мл с обратными воздушными холодильниками - 6 шт.; колбы конические на 100 мл - 6 шт.; мерные цилиндры на 100 мл; кастрюля-скороварка, лабораторный рН-метр-340.

Реактивы. 3%-ный раствор уксусной кислоты (реактив 14); 4%-ный рас­твор уксусной кислоты (реактив 22); 10%-ный раствор уксусной кислоты (ре­актив 24); 1%-ный раствор щавелевой кислоты (реактив 15); 6%-ный раствор лимонной кислоты (реактив 8);

Техника выполнения работы

Сухожильные пленки, полученные при зачистке говядины, освободить от прирезей мяса и пропустить через мясорубку. Рыбу разделать на филе без кожи и костей и кожу использовать для проведения исследований.

Опыт № 1. Определение рН мясо - и рыбопродуктов Потенциометрический метод определения рН-среды

Отобрать по одной пробе измельченных сухожильных пленок мяса и кожи рыбы, поместить их в стаканы на 250 мл, залить дистиллированной водой в со­отношении 1:10, настаивать 30 мин при периодическом перемешивании и про­фильтровать через бумажный или ватный фильтр.

Прибор для определения рН-среды рН-метн-340 проверяют и настраивают по стандартным буферным растворам. Измерение рН на рН-метн-340 проводят в следующей последовательности. Прибор включают в есть и после 60-минутного прогревания (непосредственно перед измерения рН) проверяют и настраивают его по стандартным буферным растворам с разными рН. При этом переключатель «размах» устанавливают в положение 15 рН, переключатель температуры - на значение температуры буферного раствора. Температура исследуемого и стан­дартных буферных растворов должна быть одинаковой. В случае измерения рН растворов, температура которых непрерывно меняется, рекомендуется применять автоматическую компенсацию. Затем стеклянный электрод и электрод сравнения погружают в буферный раствор, осторожно перемешиваемый для приведения системы в равновесие. Переключатель «предел измерений» устанавливают в по­ложение, соответствующее диапазону рН измеряемого буферного раствора, и проверяют показания прибора в диапазонах: для буферного раствора с рН 1,1 на диапазоне измерений рН 1,0-2,0, с рН 4,0 на диапазоне рН 2,0-5,0, с рН 6,8 на диапазоне рН 5,0-8,0 и с рН 9,22 на диапазоне рН 8,0-11,0. Показания рН-метра должны соответствовать рН буферных растворов. Отсутствие такого соответст­вия указывает на нарушение изоляции или повреждения электрода (трещины или царапины в мембране). Показания на широком диапазоне измерений (от 1,0-14,0) отсчитывают по нижней шкале прибора. Показания на узких диапазонах отсчи­тывают по верхней шкале, переключив ручку переключателя из положения 15 рН в положение 3 рН (только на время отсчета показаний). По шкале прибора рН фиксируют после того, как показания примут установившиеся значения. Для ус­тановления показаний обычно необходимо не более 3 мин.