Исследование качества хлебопекарной муки через определение содержания клейковины.. проект мука. Исследование качества хлебопекарной муки через определение содержания клейковины. (исследовательская работа)
 Скачать 55.32 Kb.
|
|
ХIII Всероссийская научно-практическая конференция школьников средних и старших классов НА ПУТИ К ОТКРЫТИЯМ Исследование качества хлебопекарной муки через определение содержания клейковины. (исследовательская работа) Автор: Кузнецова Мария, МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2 города Ишима 6 класс Научный руководитель: Васильченко Елена Сергеевна, учитель биологии и химии МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2 города Ишима Российская Федерация, г. Ишим 2021 г. Исследование качества хлебопекарной муки через определение количества глютена. Кузнецова Мария Георгиевна Российская Федерация, г. Ишим МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2, 6 класс Аннотация. Мука — это порошкообразный продукт, получаемый в результате измельчения зерна с отделением или без отделения отрубей. Качество муки зависит от качества перерабатываемого зерна и технологии производства. Процесс производства складывается из двух этапов — подготовительного и непосредственного размола (помола) зерна. Хлебопекарное производство принадлежит к ведущим отраслям пищевой промышленности. Ежегодно расширяется выработка хлебобулочных изделий (торты, пирожное и т.д.), обогащенных молочными продуктами и другими добавками, повышающими их пищевую ценность. Цель: Определение качества пшеничной хлебопекарной муки. Задачи: -Изучить методику определения сырой клейковины в пшеничной хлебопекарной муке. -Определить количество и качество сырой клейковины в исследуемых сортах пшеничной хлебопекарной муке. Объекты исследования В качестве объектов исследования использовалась пшеничная хлебопекарная мука, изготовленная различными производителями. Методы: Определение количества клейковины производится путём отмывания её из теста с помощью механизированных средств или вручную и качества клейковины путём измерения её упруго-эластичных свойств. Выводы: 1. Все виды исследуемой муки соответствуют заявленной сортности. Количество и качество сырой клейковины в исследуемых сортах пшеничной хлебопекарной муке соответствует её сортности. 2.Зная силу муки, можно подобрать наилучшую технологическую схему ее переработки и обеспечить требуемое качество готовой продукции. 3. количество слизей влияет на расплываемость муки. Исследование качества хлебопекарной муки через определение количества глютена. Кузнецова Мария Георгиевна Российская Федерация, г. Ишим МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2, 6 класс План исследований
Проблема: Химические препараты не всегда эффективны против болезней растений, а кроме того, ядохимикаты вместе с плодами попадают в организм человека. Гипотеза: Если антагонистические взаимоотношения микроорганизмов действительно существуют, то их можно использовать в борьбе с болезнями растений, освободив почву от фитопатогенных организмов и уменьшив количество поступающих в организм человека с ядохимикатов, которые они накапливают. Методы: Методы определения антагонистической активности основаны на выявлении зон подавления роста чувствительных бактерий при смешанном культивировании на плотных средах или на определении соотношения количества колоний антагониста и индикаторных бактерий, выросших после высева смеси в жидкой среде. На плотных средах применяют метод штрихового посева и метод макроколоний. Метод штрихового посева, при котором заведомо известный или предполагаемый антагонист засевается полосой по диаметру чашки с питательным агаром по его поверхности или в специально вырезанную «канавку», в которую помещают взвесь бактерий испытуемого штамма в полуостывшем агаре. Микробы, проверяемые по чувствительности к антагонистическому действию, засеваются перпендикулярными штрихами. Степень чувствительности в этом случае определяется по величине расстояния от центральной полосы культуры антагониста до начала выраженного роста бактерий, засеянных перпендикулярными штрихами. Метод макроколоний используют обычно при испытании бактериоциногенной (антагонистической) активности нескольких штаммов бактерий, проверяемой одним индикаторным штаммом, который засевается вторым слоем в смеси с полужидким агаром после предварительной обработки хлороформом бактерий, развившихся в виде макроколоний. Определение антагонистической активности бактерий в жидкой среде осуществляется путем посева двух изучаемых видов в определенных количественных соотношениях с последующим высевом на плотную среду совместно инкубируемых бактерий через определенные интервалы. Высев производят с таким расчетом, чтобы на чашке выросли изолированные колонии, доступные количественному учету. По отношению числа выросших колоний тест-микроба (индикаторной культуры) к числу колоний микроба-антагониста определяют индекс антагонистической активности. Антагонистическую активность можно определять по способности задерживать рост индикаторных бактерий культуральной жидкостью, в которую выделяются бактериоцины в процессе роста микроба-антагониста. Для этой цели используют метод «лунок». При соблюдении стерильности на пластинке агара в чашке Петри металлическими или стеклянными цилиндриками определенного диаметра (6-8 мм) выбирается столбик агара и удаляется. На его месте образуется углубление – лунка, в которую помещается испытуемая на антагонистическую активность культуральная жидкость. На одной чашке можно разместить 6-8 лунок. Перед внесением в лунки испытуемого субстрата поверхность агара орошается суспензией индикаторных бактерий, дающих равномерный газон (рост) при отсутствии антагонистического действия или рост на различных расстояниях от края лунки с культуральной жидкостью. Внося в лунки различные разведения исходной жидкости, можно определить титр антагонистической активности в условных единицах. Библиография Афанасьева Н.К. «Микробиология» - М.: Просвещение,2003г. Ермольева З.В. «Биологически активные вещества» – Москва: Знание, 1966 – с. 32 «Жизнь растений» в 6-ти томах – М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. 1974. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. «Микробиология» – М.: Агропромиздат, 1987 – с. 368 Молекулярные основы действия антибиотиков, пер. с англ., М., 1975; Handbook of Antibiotic Compounds, v. 1-7, Boca-Batorn, 1980. Экологический энциклопедический словарь. – Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. Исследование качества хлебопекарной муки через определение количества глютена. Кузнецова Мария Георгиевна Российская Федерация, г. Ишим МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2, 6 класс Научная статья Пшеница — важнейшая зерновая культура. На земном шаре насчитывают около 15 ее видов. Каждый вид имеет много сортов. Сейчас известно 4000 сортов пшеницы. Однако все виды и сорта ее обладают общими признаками строения. Наибольшее значение имеют пшеницы твердая и мягкая. Зерно твердой пшеницы плотное. Если его разрезать, оно блестит, как стекло. Твердую пшеницу высевают ранней весной. Она очень требовательна к почве и климату. Поэтому в России твердые пшеницы разводят главным образом в южных и юго-восточных районах, например на Кубани и в Поволжье, где. много тепла, света и плодородная почва. Почти четверть массы каждого зерна твердой пшеницы составляет белок, называемый клейковиной. Это свойство очень ценится в хлебопечении, особенно при изготовлении макарон. Белый хлеб высшего сорта и лучшие сорта макарон изготовляют из муки, полученной из зерна твердой пшеницы. У мягкой пшеницы рыхлые, мучнистые зерна, более бедные белками. Она менее требовательна к почве и теплу. Мягкая пшеница распространена повсеместно. В России возделывают озимую и яровую пшеницу.Яровую пшеницу высевают ранней весной, за лето она созревает и дает урожай зерна. Озимую пшеницу сеют осенью. Вскоре появляются всходы. Пшеница кустится и в фазе кущения перезимовывает Под снегом. Весной она продолжает расти и к концу лета приносит урожай более высокий, чем яровая пшеница. Созревает озимая пшеница раньше яровой. В домашней кухне чаще всего используют пшеничную, ржаную и блинную муку. В зависимости от способа помола мука может содержать большее или меньшее количество отрубей (измельченных оболочек зерна). Чем меньше отрубей в муке, тем выше ее хлебопекарные свойства, тем она пригоднее для выпечки. Но пищевая ценность муки высших сортов значительно ниже, так как белки, витамины группы В1, минеральные соли (кальций, фосфор, железо, магний), а также клетчатку содержат не очищенные зерна, а их оболочки. В мукомольной промышленности применяют три основных типа хлебопекарных помолов пшеницы: трехсортный, двухсортный и односортный, но в пределах каждого типа помола может изменяться количественное соотношение 11сортов. При трехсортном помоле получают высший, первый и второй сорта; при двухсортном можно одновременно получить высший и второй или первый и второй сорта муки; при односортном помоле можно получить, например, 72% муки первого сорта, или 85% муки второго сорта, или 96% обойной - самой темной муки. Мука в зависимости от сорта имеет различную питательность, усвояемость, разные вкусовые качества и внешний вид. Например, мука высшего и первого сортов содержит меньше белков, чем мука обойная и второго сорта, однако высокие сорта усваиваются организмом человека значительно лучше. Считают, что более темные сорта муки (хлеба) содержат больше питательных веществ и витаминов, но хуже усваиваются. Показатели качества пшеничной хлебопекарной муки (по ГОСТ Р 52189-2003): Показателями качества муки являются цвет, вкус, запах, содержание металломагнитных примесей, влажность, зольность, крупность, содержание сырой клейковины, кислотность, водопоглотительная способность и автолитическая активность. Крупность муки характеризует размеры ее частиц. Чем выше сорт муки, тем мельче ее частицы. Крупность муки влияет на ее хлебопекарные свойства. Крупные частицы медленно набухают и с большим трудом поддаются действию ферментов и микроорганизмов. Зольность и крупность муки достаточно точно обеспечиваются при помоле муки и находятся, как правило, в пределах нормы. Кислотность муки влияет на кислотность готового продукта и характеризует свежесть муки. Кислотность муки обусловливается присутствием жирных кислот-продуктов гидролитического расщепления жира муки, кислых фосфатов, образующихся в результате распада фосфорорганических соединений, и в очень незначительной степени - продуктов гидролиза белков, имеющих кислотный характер, и органических кислот (молочной, уксусной, щавелевой и др.). Кислотность муки зависит от кислотности зерна, активности ферментов, сорта муки, а также сроков и условий ее хранения. При хранении после помола кислотность муки возрастает. Нарастание титруемой кислотности муки особенно интенсивно происходит в первые 15-20 дней хранения после помола. При дальнейшем хранении муки кислотность ее возрастает незначительно. Нарастание титруемой кислотности муки происходит тем скорее и интенсивнее, чем больше выход и влажность муки и чем выше температура ее хранения. Установлено, что нарастание кислотности муки при хранении после помола в основном обусловлено накоплением в ней свободных жирных кислот. Созревание пшеничной муки в основном определяется изменениями свойств клейковины. Реологические свойства клейковины при хранении пшеничной муки после помола закономерно изменяются в направлении уменьшения растяжимости и расплываемости, увеличения упругости и сопротивления деформации. Клейковина слабая непосредственно после помола, через 1,5- 2 месяца отлежи муки приобретает свойства клейковины, средней по силе. Средняя по силе клейковина становится сильной. Сильная клейковина приобретает свойства очень сильной Чем слабее была мука непосредственно после помола, тем резче и заметнее улучшаются при хранении свойства клейковины Наиболее ценное качество пшеничной муки - это способность белковых веществ образовывать упругую, эластичную клейковину. При замешивании теста отдельные частицы клейковины соединяются различными химическими связями и создают, по сути дела, цельный каркас теста. Количество и качество клейковины - одна из важнейших характеристик пшеничной муки Клейковина удерживает газ, выделяемый при брожении, который разрыхляет тесто и образует в нем многочисленные поры. Известный французский химик Жан Батист Дюма (1800-1884), занимавшийся изучением различных азотсодержащих органических соединений, так образно оценил роль клейковины: «Выделяющаяся при брожении углекислота становится пленником клейковины». При воздействии высоких температур в процессе выпечки пористая структура хлеба закрепляется. Качество клейковины характеризуется цветом, упругостью и растяжимостью. Обычно светлая клейковина обладает хорошей упругостью и растяжимостью. Упругость клейковины можно проверить, надавливая на отмытый шарик клейковины или слегка растягивая его. Чем скорее и точнее клейковина восстанавливает свою форму, тем выше ее упругость. Однако чрезмерно упругая клейковина может образовать трудно разрыхляемое тесто, поэтому избыточная и недостаточная упругость нежелательны. Это же справедливо и для растяжимости. Для определения газоудерживающей способности теста на специальном приборе-альвеографе небольшой блинок из теста раздувают в шарик и измеряют работу, необходимую для его разрыва. Исследование качества хлебопекарной муки через определение количества глютена. Кузнецова Мария Георгиевна Российская Федерация, г. Ишим МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2, 6 класс Практическая часть. Количество и качество сырой клейковины определяется только в пшеничной муке, причем разные сорта отличаются между собой по количеству клейковины. Количество и качество сырой клейковины определяют для характеристики хлебопекарных или макаронных свойств пшеничной муки. Этот показатель предусмотрен в стандартах и нормах качества на муку. Белковый студень (резиноподобная эластичная масса) оставшийся после удаления из теста крахмала, клетчатки и водорастворимых веществ, получил название клейковины. Различают клейковину сырую (отмытая), которая содержит в среднем до 70% воды и сухую, которая получается при обезвоживании. Количество воды, поглощаемой сухой клейковиной, выражают в процентах и называется гидратацией, или гидратационной способностью клейковины, которая колеблется от 170 до 250%. Клейковина состоит из белков, (82-85%) главным образом из глиадина и глютенина. Соотношение этих белков примерно одинаково. Помимо белков в состав клейковины входят крахмал – 6-16%, жир – 2-2,8%, небелковые азотистые вещества – 3-5%, сахар – 1-2% и минеральные соединения – 0,9-2%. Определение количества и качества клейковины Клейковина - комплекс белковых веществ, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу. Определение количества клейковины производится путём отмывания её из теста с помощью механизированных средств или вручную и качества клейковины путём измерения её упруго-эластичных свойств. Проведение анализа Замес теста Мерным цилиндром отмеривают 14см3 воды, выливают в чашку или ступку и высыпают навеску муки массой 25г. Пестиком или шпателем замешивают тесто, пока оно не станет однородным. Приставшие к пестику или ступке частицы присоединяют к куску теста, хорошо проминают его руками и скатывают в шарик. Если отмытой клейковины окажется менее 4г, то навеску муки увеличивают с таким расчетом, чтобы обеспечить выход сырой клейковины не менее 4г. Замешенное тесто помещают в чашку, закрывают крышкой или часовым стеклом и оставляют на 20 мин для отлёжки. По истечении 20 мин начинают отмывание клейковины под слабой струёй воды над ситом из шелковой или полиамидной ткани. Вначале отмывание ведут осторожно, разминая тесто пальцами, чтобы вместе с крахмалом не оторвались кусочки теста или клейковины. Когда большая часть крахмала и оболочек удалена, отмывание ведут энергичнее между обеими ладонями. Оторвавшиеся кусочки клейковины тщательно собирают с сита и присоединяют к общей массе клейковины. При отсутствии водопровода допускается отмывание клейковины в ёмкости с 2 - 3 дм3 воды. Для этого тесто опускают в воду на ладони и разминают его пальцами. В процессе отмывания клейковины воду меняют не менее трёх-четырёх раз, процеживая через сито. Отмывание ведут до тех пор, пока оболочки не будут почти полностью отмыты, и вода, стекающая при отжимании клейковины, не будет прозрачной (без мути). Отмытую клейковину отжимают прессованием между ладонями, вытирая их сухим полотенцем. При этом клейковину несколько раз выворачивают и снова отжимают между ладонями, пока она не начнёт слегка прилипать к рукам. Отжатую клейковину взвешивают, затем ещё раз промывают в течение 5 мин, вновь отжимают и взвешивают. Если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,1 г, отмывание считают законченным. Российские стандарты дают нормы по содержанию сырой клейковины, остальные страны ориентируются на содержание сухой. Коэффициент для пересчета сухой клейковины в сырую - 2.65. Российская мука В России пшеничная мука подразделяется на три класса –-хлебопекарная мука, мука общего назначения и мука из твердой пшеницы (дурум). ГОСТами определены следующие сорта хлебопекарной муки: Экстра. Цвет: белый или белый с кремовым оттенком, зольность 0,45, содержание клейковины не менее 28%. Это новый сорт муки, в советских стандартах его не было. Высший сорт. Цвет: белый или белый с кремовым оттенком, зольность 0,55, содержание клейковины не менее 28%. Крупчатка. Цвет: белый или кремовый с желтоватым оттенком, зольность 0,60, содержание клейковины не менее 30%. Размер крупинок муки 0,16-0,20 мм.. Первый сорт. Цвет: белый или белый с желтоватым оттенком, зольность 0,75, содержание клейковины не менее 30%. Второй сорт. Цвет: белый или белый с желтоватым или сероватым оттенком, зольность 1,25, содержание клейковины не менее 25%. Обработка результатов Количество сырой клейковины (X) в процентах вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле Х= mк / mм , где mк – масса сырой клейковины, г; mм – масса навески муки, г. Содержание клейковины в муке Таблица 1
Вывод: Все виды исследуемой муки соответствуют заявленной сортности. 2.4.Определение силы муки по расплываемости шарика теста по Л.Я. Ауэрману. Липиды муки способны влиять на структуру и свойства белкового каркаса теста (клейковины) и самого теста. Помимо этого, ненасыщенные жирные кислоты жира муки под действием фермента липоксигеназы образуют пероксиды и гидропероксиды, в свою очередь упрочняющие структуру белка. Таким образом, липиды муки прямо или косвенно путем окислительного воздействия влияют на структурно-механические свойства белка и теста, а следовательно, на силу муки. Водорастворимые пентозаны (слизи), а также размеры и состояние зерен крахмала могут иметь самостоятельное влияние на реологические свойства теста, являясь конкурентами белка за воду, и тем самым влиять на силу муки. Сила муки определяет количество воды, потребное для получения теста нормальной консистенции, а также изменение структурно-механических свойств теста при брожении и в связи с этим — поведение теста в процессе его механической разделки и расстойки. Приготовить тесто из 140 г муки (влажность 14%) и 84 мл дистиллированной воды. От приготовленного образца отвесить 100 г теста и закатать его в шарик. Подготовленный шарик теста положить на стекло швом вниз. Стекло с образцом теста поместить на 3 часа под колпак на подставку в емкость с водой, как показано на рисунке. В течение этого времени шарик теста на стекле несколько расплывется. Чем слабее мука, тем сильнее расплывется образец теста. Образец теста из муки средней силы через 3 часа эксперимента будет иметь диаметр 83-97мм. Если образец теста будет иметь диаметр менее 83 мм, значит мука сильная. Если образец теста будет иметь диаметр более 97 мм, значит мука слабая. Эксперимент очень простой, но достаточно показательный. Зная силу муки, можно подобрать наилучшую технологическую схему ее переработки и обеспечить требуемое качество готовой продукции. Таблица 2
Вывод: количество слизей влияет на расплываемость муки. Изучение антагонизма микроорганизмов и его применение в сельском хозяйстве. Кузнецова Мария Георгиевна Российская Федерация, г. Ишим МАОУ Средняя общеобразовательная школа № 2, 6 класс Заключение. Памятка «Как выбирать качественную муку» 1. Муку малой фасовки (1-3 кг) лучше покупать в бумажных пакетах. Она будет «дышать» и дольше сохранит свои свойства. Если мука хранится в полиэтиленовых пакетах, то время от времени ее нужно встряхивать. 2. Если предстоит крупная покупка муки вразвес, то стоит взять на пробу маленький пакет. 3. Цвет – важный показатель качества. Пшеничная мука отличается белым или нежным кремовым цветом, порою с желтоватым оттенком. В пшеничной обойной муке хорошо заметны частички отрубей. О наличии отрубей в муке намекает красноватый оттенок, голубоватый оттенок – явный признак помола несозревшего зерна или зерна с примесью сорных семян. Ржаную муку можно узнать по сероватому оттенку. Если мука меняется в цвете в процессе домашнего хранения. Значит, она испортилась. 4. Вкус. Пшеничная мука (особенно высшего и первого сортов) на вкус приятная, нежная, даже слегка сладковатая. Если мука горчит, значит, давно лежит на прилавке. Еще хуже, если продукт отдает плесенью, можно смело сказать, что такая мука отсырела. Попробовать муку можно на зубок. Свежая качественная мука имеет характерный хруст. А если разжевать щепотку муки во рту и она покажется тягучей, значит, в муке много клейковины – это тоже показатель хорошего качества. 5. Запах. Мука имеет свойства впитывать посторонние запахи. Поэтому на прилавке сначала изучите продукты, которые лежат с ней по соседству. И уж тем более дома не храните рядом с лекарствами или автомобильным маслом. 6. Наощупь. Мука хорошего качества слегка скрипит на пальцах, это обусловлено наличием крахмала. Мука не должна приставать к руке, легко сжиматься. Если при сжимании мука образует комки, значит, она чересчур влажная. 7. Обращайте внимание на сроки хранения. Один год – ровно столько живет любая мука | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||