Технология колбасного производства
 Скачать 3.26 Mb.
|
|
3. Для каких оболочек применяется штриховка? 93 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ФОРМОВКА КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ Цель и задачи работы: изучить основные схемы и принципы вязки и штриховки колбасных батонов. Ход работы Обучающиеся после изучения теоретического материала, вы- полняет кейс-задания по подгруппам. Кейс-задание № 1. Общая ситуация: для формовки подготовлен фарш вареной группы, колбаса «Докторская» в количестве 360 кг. Задание: Рассчитать необходимое количество оболочки. Вопросы для обсуждения: 1. На основание НТД выданной преподавателем предложить оболочку для формовки колбасных изделий. 2. Описать этапы и режимы подготовки оболочки. 3. Обосновать выбор технологического оборудования. 4. Обосновать способ вязки, клипсования. 5. Рассчитать необходимое количество персонала для формовки колбасных изделий. 6. Обосновать температурные режимы при формовке колбас. 7. Дать пояснение и описание видов брака образовавшихся при формовке колбас. Кейс-задание № 2. Общая ситуация: для формовки подготовлен фарш вареной группы, сардельки «Говяжьи» в количестве 250 кг. Задание: Рассчитать необходимое количество оболочки. Вопросы для обсуждения: 1. На основание НТД выданной преподавателем предложить оболочку для формовки колбасных изделий. 2. Описать этапы и режимы подготовки оболочки. 3. Обосновать выбор технологического оборудования. 4. Обосновать способ вязки, клипсования. 94 5. Рассчитать необходимое количество персонала для формовки сарделек. 6. Обосновать температурные режимы при формовке колбас. 7. Дать пояснение и описание видов брака образовавшихся при формовке колбас. Кейс-задание № 3. Общая ситуация: для формовки подготовлен фарш полукопче- ной группы, колбаса «Краковская» в количестве 400 кг. Задание: Рассчитать необходимое количество оболочки. Вопросы для обсуждения: 1. На основание НТД выданной преподавателем предложить оболочку для формовки колбасных изделий. 2. Описать этапы и режимы подготовки оболочки. 3. Обосновать выбор технологического оборудования. 4. Обосновать способ вязки, клипсования. 5. Рассчитать необходимое количество персонала для формовки колбасных изделий. 6. Обосновать температурные режимы при формовке колбас. 7. Дать пояснение и описание видов брака образовавшихся при формовке колбас. Кейс-задание № 4. Общая ситуация: для формовки подготовлен фарш варено-коп- ченой группы, колбаса «Московская» в количестве 150 кг. Задание: Рассчитать необходимое количество оболочки. Вопросы для обсуждения: 1. На основание НТД выданной преподавателем предложить оболочку для формовки колбасных изделий. 2. Описать этапы и режимы подготовки оболочки. 3. Обосновать выбор технологического оборудования. 4. Обосновать способ вязки, клипсования. 5. Рассчитать необходимое количество персонала для формовки колбасных изделий. 6. Обосновать температурные режимы при формовке колбас. 7. Дать пояснение и описание видов брака образовавшихся при формовке колбас. 95 Кейс-задание № 5. Общая ситуация: для формовки подготовлен фарш сырокопче- ной группы, колбаса «Свиная» в количестве 200 кг. Задание: Рассчитать необходимое количество оболочки. Вопросы для обсуждения: 1. На основание НТД выданной преподавателем предложить оболочку для формовки колбасных изделий. 2. Описать этапы и режимы подготовки оболочки. 3. Обосновать выбор технологического оборудования. 4. Обосновать способ вязки, клипсования. 5. Рассчитать необходимое количество персонала для формовки колбасных изделий. 6. Обосновать температурные режимы при формовке колбас. 7. Дать пояснение и описание видов брака образовавшихся при формовке колбас. Отчет о работе 1. Краткий конспект теоретического материала. 2. Цель и задачи работы. 3. Ответы на вопросы кейс-задания. 4. Выводы по работе. 96 ТЕМА 8. ОСАДКА КОЛБАС Теоретическая часть Сформованные и перевязанные батоны навешиваются на рамы. Как правило, размещение производится в 4–5 ярусов. Вареные кол- басы в искусственных оболочках укладывают в люльки по два ба- тона. Батоны необходимо располагать на рамах так, чтобы они не соприкасались один с другим. Соприкасающиеся участки поверхно- сти не подвергаются воздействию тепла и дымовых газов при после- дующих обжарке и варке, в результате чего образуется дефект, называемый слипом. Каждая рама, имеющая размеры 1200 × 1200 мм в четыре яруса, вмещает от 170 до 200 кг колбасных изделий. После навешивания все виды колбас направляют на осадку. Осадкой называю процесс выдержки колбасных изделий при определенных условиях и разной продолжительностью. Условия проведения осадки изменяются в зависимости от вида колбас, диа- метра батона и преследуемых целей которые должны быть достиг- нуты в ходе осадки. В зависимости от этих показателей различают кратковременную и длительную осадку. Кратковременная осадка колбас Основными целями кратковременной осадки являются восста- новление коагуляционной структуры фарша и протекание химиче- ских реакций цветообразования. При шприцевание колбасных изде- лий происходит разрушение структуры с увеличением доли свобод- носвязанной влаги. Это может привести к появлению брака и сни- жению выхода готовой продукции. Для протекания реакции цвето- образования, в частности для образования из нитрита достаточного количества окиси азота, вступающего во взаимодействие с миогло- бином, необходим некоторый промежуток времени. Который скла- дывается из продолжительности осадки и начальной стадии термо- обработки (обжарки) до наступления тепловой денатурации белков. Наиболее оптимальная продолжительность осадки для сосисок, 97 сарделек и вареных колбас маленького диаметра 1–3 ч, вареных кол- бас большого диаметра – 4–6 ч, для полукопченых 4–6 ч. Осадку длительностью 4–6 ч проводят в охлаждаемых помеще- ниях – осадочных камерах – при температуре, близкой к 0 °С. Как правило, скорость движения воздуха от 0,05 до 0,1 м/с и может из- меняться в зависимости от вида колбас. Камеры оборудуют подвес- ными путями для размещения рам с колбасой. Низкая температура осадки обуславливается торможением раз- вития нежелательной микрофлоры. При этом кратковременную осадку с продолжительностью до 2 ч, можно производить вне охла- ждаемых камер. Увеличение этого периода приводит к увеличению денитрифицирующих бактерий. В ходе их жизнедеятельности нит- рит восстанавливается до свободного азота, вследствие чего фарш обесцвечивается, а вследствие выделения газообразного азота про- является дефект – ноздреватость фарша. При этом возрастает воз- можность возникновения других видов дефектов микробиологиче- ского происхождения (зеленоватые или серые пятна, лопнувшая оболочка и др.). Длительная осадка Длительной осадке подвергают сырокопченые и сыровяленые колбасы. При длительной осадке первостепенное значение приобретают процессы, вызываемые жизнедеятельностью микроорганизмов, дей- ствием тканевых ферментов и изменениями белковых веществ. Эти процессы начинаются во время осадки, продолжаются в период коп- чения и сушки сырых изделий и определяют свойства готовой про- дукции. Поэтому целесообразно рассматривать их в целом, хотя во время осадки они не так значительны, как при дальнейших процес- сах. Общее количество микроорганизмов, выраженное как количе- ство мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроор- ганизмов (КМАФАнМ), в фарше сырокопченой колбасы возрастает в процессе осадки, копчения и в начале процесса сушки. Затем оно 98 начинает снижаться и к концу технологического процесса уменьша- ется в несколько раз. Резкое уменьшение общего количества микро- организмов совпадает с повышением концентрации соли в водной фазе продукта, определяющей величину осмотического давления фарша, до 10 % (концентрация соли выражена как отношение коли- чества соли к общему количеству влаги и соли в фарше). В дальней- шем уменьшение количества микрофлоры происходит почти в пря- мой зависимости от повышения концентрации соли. Это дает осно- вание полагать, что основной причиной снижения общего количе- ства микроорганизмов в колбасном фарше является возрастание концентрации соли в связи с удалением влаги в процессе сушки. По мере обезвоживания значительно снижается показатель активности воды – a w . Размножение большинства микроорганизмов происходит при значениях a w не ниже 0,94–0,9, дрожжей – от 0,88 до 0,85, плес- невых грибов от 0,8 до 0,65. Рост общего количества микрофлоры во время осадки сопро- вождается, однако, уменьшением разнообразия форм микроорганиз- мов. Развитие грамотрицательных бактерий начинает тормозиться уже в первые часы осадки, тогда как количество грамположитель- иых увеличивается. Интенсивность развития некоторых бактерий, например, микрококков, довольно велика. Так, количество энтеро- кокков к концу осадки возрастает в 20–25 раз. Трансформация мик- рофлоры, начавшаяся во время осадки, продолжается и на следую- щих стадиях технологического процесса. В стадии копчения раз- множаются денитрифицирующие и кислотообразующие бактерии, преимущественно молочнокислые. Последние начинают преобла- дать уже в первые дни сушки. На повышение концентрации соли при сушке различные бактерии реагируют неодинаково. Рост пало- чек тормозится в большей степени, чем кокков. При более высоких концентрациях развиваются преимуще- ственно солеустойчивые микробы, большинство которых обладает небольшой протеолитической активностью. Таким образом, повы- шение концентрации соли – одна из причин видоизменения микро- флоры фарша. 101 Сыровяленые и сырокопченые изделия в этом случае дополни- тельно выдерживают 10–12 сут и повторно исследуют в лаборато- рии на наличие микрофлоры. При отрицательном результате про- дукцию реализуют без ограничений, при положительном – перера- батывают на вареные виды колбас. При обнаружении в колбасных изделиях аэробных сапрофитов (B. subtilis, В. mesentericus) или спорообразующих непатогенных анаэробов (В. putrificus, В. sporogenes и др.), но при хороших орга- нолептических данных продукцию выпускают без ограничений. Анализ колбасных изделий и продуктов из мяса рекомендуется проводить в соответствии со следующим примерным планом: – бактериоскопическое исследование колбасных изделий или продуктов из мяса; – посев на среду Эндо для определения обсемененности ее бак- териями группы кишечной палочки; – посев для учета общего количества микроорганизмов в 1 г продукта; – посев в конденсационную воду скошенного агара (по Шуке- вичу) с целью выявления протея. По истечении времени (24–48 ч) рекомендуется организовать анализ по плану: – изучение характера роста микрофлоры на питательных сре- дах; – подсчет общей бактериальной обсемененности продукта; – приготовление мазков из подозрительных колоний с окраской по Граму и микроскопированием; – определение подвижности микроорганизмов; – пересев на одну из сред накопления (Мюллера, Киллиана или Кауфмана); – изучение биохимических и антигенных свойств выросшей культуры и идентификация вида микроорганизма. Предложенный план может быть изменен преподавателем с уче- том специфики учебного процесса и материально-технической базы в вузе. Микробиологическое исследование колбасных изделий заклю- чается в приготовлении мазков-отпечатков из поверхностных и глу- 102 бинных слоев батона и посеве на питательные среды с последую- щим изучением полученной культуры и подсчетом количества мик- робных тел в 1 г продукта. Для бактериоскопии пробы берут непосредственно из-под обо- лочки и из середины батона. Если колбасное изделие без оболочки, то срезают на 1–2 мм верхний слой. Стерильными ножницами выре- зают два кусочка колбасы и прикладывают к поверхности предмет- ного стекла. Подсушивают, фиксируют над пламенем горелки, окра- шивают по Граму и микроскопируют. В случае порчи колбас накоп- ление микрофлоры отмечается в мазках-отпечатках из поверхност- ных слоев. Для выявления аэробов и анаэробов, а также для подсчета об- щего количества микробных тел в 1 г готового продукта готовят взвесь, которая служит исходным материалом для посева на пита- тельные среды. Определение общего количества микробов в колбасных изде- лиях служит дополнительным методом установления их свежести. Наличие более 1,5 млн микробов в 1 г продукта свидетельствует о его порче. О б ъ е к т ы и с с л е д о в а н и я : фарш вареных, полукопченых, варенокопченых колбасные изделия, сосисок, сарделек, продукты кулинарной готовности из мяса на основе цельномышечной ткани (деликатесная продукция в ассортименте). Материалы, реактивы, оборудование: стерильные ножницы; стерильные (стеклянные) стаканы или колбы; электрический гомо- генизатор; фарфоровая ступка; спиртовка; петли для засева; пасте- ровские пипетки; предметные стекла; покровные стекла с луночкой; фильтровальная бумага; карандаши по стеклу; скальпель; пинцет, пипетки мерные с делениями вместимостью по 1 см 3 ; лупа ручная; пробирки Уленгута; агглютиноскоп и зеркало вогнутое (от микро- скопа); микроскоп; чашки Петри; термостат; набор реактивов для окраски по Граму и др. красители; мясо-пептонный пластинчатый агар (МПА); агар Эндо пластинчатый – 2 чашки; этиловый спирт; водный фуксин; окрашенные полоски фильтровальной бумаги (для окраски по Граму в модификации Синева); набор селективных сред: Эндо; Левина; бактоагар; Плоскирева; висмут-сульфитный агар; 103 раствор перекиси водорода с массовой долей 10 %; раствор хлорида натрия молярной концентрацией 0,15 моль/дм 3 ; желатин; вазелино- вое масло; салицин; агар с кровью; бульон с массовой долей глю- козы 2 %; цитратная плазма крови; среда ХБ; среда Хейфеца с двой- ной концентрацией; среда КОДА; голодный агар. Ход работы Учитывая, что микробы развиваются в колбасных изделиях не- равномерно (гнездно), пробы для приготовления взвеси отбирают как можно с большей площади продукта. Отбор точечных проб в условиях производства для бактериоло- гического анализа проводят в соответствии с действующей норма- тивной документацией. В зависимости от вида продукта объединенную пробу массой 50 г составляют из точечных проб следующим образом: колбасные изделия в оболочке и продукты из свинины, бара- нины и говядины помещают в металлический или эмалированный тазик (тарелку), тщательно протирают ватным тампоном, смочен- ным спиртом, и дважды обжигают над пламенем. Затем батоны разрезают продольно стерильным ножом или скальпелем на две половники, не рассекая оболочку противополож- ной стороны батона. Пробу отбирают из нескольких участков цен- тральной части и из-под оболочки обеих половинок батона; – из свиных, бараньих, говяжьих продуктов на костях и из бе- кона пробы вырезают стерильным инструментом из различных участков обожженного образца на глубине 2–3 см от поверхности, предпочтительно ближе к кости; – изделия без оболочки (мясные хлебы, паштеты, студни и дру- гие изделия) исследуют с поверхности и в глубине продукта. Тампоны помещают в пробирки, заполненные на 3/4 их высоты средой «ХБ», Хейфеца или 5 см 3 среды Кесслер. Для анализа глубинных участков продукта образцы помещают в металлический или эмалированный тазик (тарелку), смачивают спиртом и обжигают. Затем делают продольный разрез и отбирают навеску методом, указанным для колбасных изделий и продуктов в оболочке, составляя из них одну объединенную пробу для каждого 104 образца в отдельности, которую помещают в предварительно взве- шенную стерильную бюксу или чашку Петри. Из объединенной пробы каждого образца берут в стерильную посуду (пергамент) навеску массой 20 г с погрешностью, не превы- шающей 0,1 г. Навеску помещают в стерильную колбу (стакан) гомогениза- тора для приготовления испытуемой взвеси. Для этого в колбу до- бавляют раствор стерильной пептонной воды с массовой долей 1 % в соотношении 1 : 4 и гомогенизируют в электрическом смесителе; вначале измельчают материал на кусочки замедлен-ной скоростью вращения ножей, затем при 250–333 с -1 в течение 2,5 мин. Допускается при отсутствии гомогенизатора приготовление взвеси путем растирания 20 г продукта в стерильной фарфоровой ступке с 2–3 г стерильного песка, постепенно приливая 80 см 3 рас- твора стерильной пептонной воды с массовой долей 0,1 %. Для посевов на питательные среды стерильной градуированной пипеткой отбирают взвесь после 15 мин выдержки при комнатной температуре. 1 см 3 приготовленной взвеси содержит 0,2 г продукта. 1. Определение общего количества микроорганизмов в 1 г про- дукта Для определения общего количества микроорганизмов микро- пипеткой берут 0,1 см 3 взвеси из верхнего слоя жидкости, выливают на середину стерильной чашки Петри и заливают 12–15 см 3 осту- женного мясопептонного агара (45…50 о С), равномерно распреде- ляя его по всей поверхности. Чашку помещают в термостат и спустя 48 ч подсчитывают общее количество колоний на поверхности среды и в глубине. Сущность метода заключается в способности мезофильных аэробов и факультативных анаэробов расти на питательном агаре при температуре (37,0 ± 0,5) о С с образованием колоний, видимых при увеличении 5×. Метод не распространяется на сырокопченые колбасы. 105 Мясопептонный агар расплавляют на водяной бане и охла- ждают до тепературы 45 °С. Стерильные чашки Петри расклады- вают на столе, подписывают наименование анализируемого про- дукта, дату посева и количество посеянного продукта. Из каждой пробы должно быть сделано не менее двух посевов, различных по объему, взятых с таким расчетом, чтобы на чашках выросло от 30 до 300 колоний. При этом на одну чашку Петри при- водят посев 0,1 г, а на другую – 0,01 г продукта. Для посева 0,1 г продукта готовят первое разведение испытуе- мой взвеси: стерильной пипеткой с широким концом отбирают 5 см 3 испытуемой взвеси, переносят ее в пробирку с 5 см 3 стериль- ного физиологического раствора или пептонной воды. Конец пи- петки должен быть опущен ниже поверхности раствора, не прикаса- ясь к стенкам пробирки, чтобы избежать смывания бактерий с наружной стороны. 1 см 3 полученного раствора содержит 0,1 г ис- пытуемого продукта. Другой стерильной пипеткой тщательно перемешивают содер- жимое пробирки продуванием, отбирают 1 см 3 и переносят в сте- рильную чашку Петри, слегка приоткрывая крышку. Для посева 0,01 г продукта готовят следующее разведение: дру- гой стерильной пипеткой тщательно перемешивают содержимое пробирки, отбирают 1 см 3 и переносят в пробирку с 9 см 3 стериль- ного физиологического раствора. 1 см3 испытуемого раствора вто- ричного разведения содержит 0,01 г испытуемого продукта. 1 см 3 этого раствора переносят в стерильную чашку Петри как описано выше. При необходимости таким же образом готовят последующие разведения. После внесения разведения анализируемой взвеси в чашки Петри чашку заливают 12–15 см 3 расплавленного и охлажденного питательного агара при фламбировании краев пробирки или бу- тылки, где он содержится. Быстро смешивают с мясо-пептонным питательным агаром, осторожно наклоняя или вращая чашку по по- верхности стола. Необходимо избегать образования пузырьков воз- духа, не залитых участков дна чашки Петри, попадания среды на края и крышку чашки. 106 Для того, чтобы помешать развитию на поверхности агара спо- рообразующих микробов и бактерий группы протея в Н-форме, до- пускается наслоение расплавленного и охлажденного до темпера- туры 45…50 °С голодного агара толщиной 3–4 мм. После застывания агара чашки Петри перевертывают и поме- щают в термостат с температурой 37 о С на 48 ч. Чepeз 48 ч подсчи- тывают общее количество колоний бактерий, выросших на чашках. Колонии, выросшие как на поверхности, так и в глубине агара, подсчитывают при помощи лупы с пятикратным увеличением или специальным прибором с лупой. Для этого чашку кладут вверх дном на черный фон и каждую колонию отмечают со стороны дна тушью или чернилами для стекла. Для определения общего количества микробов в 1 г продукта подсчитанное количество колоний умножают на степень разведения анализируемого продукта. За окончательный результат определения количества бактерий в 1 г анализируемого продукта принимают среднее арифметическое результатов подсчета двух чашек разной массы продукта. 2. Определение бактерий группы кишечной палочки в 1 г про- дукта Для установления характера микрофлоры по 0,1 см 3 взвеси наносят на поверхность мясо-пептонного агара и среды Эндо, рав- номерно распределив ее по всей площади. После суточного термо- статирования изучают морфологию выросших колоний, а из подо- зрительных на кишечную палочку или на сальмонеллы готовят мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. При необходимо- сти идентификации микробов пересевают на среду накопления и ти- пизируют по биохимическим и серологическим свойствам. Метод основан на способности бактерий группы кишечной па- лочки расщеплять глюкозу и лактозу. При этом в средах «ХБ», Хей- феца и КОДА образуются кислые продукты, меняющие цвет инди- каторов, а в среде Кесслер в поплавке образуется газ вследствие рас- щепления лактозы. 107 В пробирки, содержащие по 5 см 3 среды «ХБ», среды Хейфеца двойной концентрации или среды КОДА, вносят по 5 см 3 испытуе- мой взвеси стерильной пипеткой вместимостью 5–10 см 3 с широким концом. Допускается применение среды Кесслер по 10 см 3 Пробирки со средами «XБ», Кесслер, Хейфеца и КОДА поме- щают в термостат с температурой (37 ± 0,5) °С на 18–20 ч. Посевы смывов, отобранных тампонами с поверхности изделий без оболочки, выдерживают при температуре 43 °С (для обнаруже- ния повторного бактериального загрязнения). При росте бактерий группы кишечной палочки среды «ХБ» и КОДА окрашиваются в желтый цвет, среда Хейфеца приобретает также желтый цвет, который может меняться до салатно-зеленого, на среде Kесслер в поплавке образуется газ. Для окончательного заключения о присутствии в продукте бак- терий группы кишечной палочки проводят высев со среды Кесслер (забродившие пробирки) или Хейфеца (изменение цвета среды) в чашки Петри со средой Эндо или Плоскирева, или Левинa. Чашки Петри помещают в термостат с температурой 37 °С. Через 18–20 ч посевы просматривают. На среде Эндо бактерии группы кишечной палочки образуют темно-красные колонии с металлическим блес- ком или розово-красные без блеска, на среде Плоскирева – кир- пично-красные с глянцевой поверхностью, на среде Левина – темно- фиолетовые колонии или фиолетово-черные блестящие. Из подозре- ваемых колоний готовят мазки, которые окрашивают по Граму. Специфическое изменение среды «ХБ» и КОДА не требует дальнейшего подтверждения. При заведомо высокой обсемененности анализируемый продукт массой не более 0,25 г помещают в пустую пробирку, в которую за- кладывают комочек стерильной фильтровальной бyмаги размером 5 × 5 см, и стерильной стеклянной палочкой или фламбированной проволокой проталкивают материал до дна (не уплотняя), в про- бирку наливают среду «ХБ», КОДА или Хейфеца (нормальной кон- центрации), заполняя ее на 3/4 высоты пробирки. Пробирки поме- щают в термостат с температурой 37 °С на 8–10 ч. При росте бакте- рий группы кишечной палочки на среде «ХБ» и КОДА среда изме- няет свой цвет из фиолетово-пурпурного в желтый. При росте бак- терий группы кишечной палочки на среде Хейфеца среда изменяет 108 свой цвет из красно-фиолетового в желтый, который затем может меняться до салатно-зеленого. Пробы, отобранные с поверхности изделий без оболочки тампо- нами, анализируют аналогично. Обнаружение грамотрицательных не образующих спор пало- чек, специфически изменяющих цвет жидких дифференциально-ди- агностических сред и образующих характерные колонии на электив- ных средах с лактозой, указывает на наличие бактерий группы ки- шечной палочки. 3. Определение бактерий из рода сальмонелл Сущность метода заключается в определении характерного ро- ста сальмонелл на элективных средах, а при необходимости реко- мендуется проводить идентификацию биохимических и серологиче- ских свойств. Навеску продукта массой 25 г от объединенной пробы вносят во флакон Сокслета, содержащий 100 см 3 среды обогащения (Мюл- лера, Кауфмана, хлори-стомагниевой среды М). Жидкость во фла- коне должна подняться до метки 125 см 3 . Флаконы тщательно встря- хивают и помещают в термостат с температурой 37 °С. Через 16–24 ч после тщательного перемешивания с помощью бактерио- логической петли (диаметр 0,4–0,5 мм) или пастеровской пипетки проводят посев из среды обогащения в чашки Петри с предвари- тельно подсушенной средой Эндо, БФА, Плоскирева, Левина или висмут-сульфит-агар (по выбору). Чашки с посевами помещают в термостат с температурой 37 °С; посевы просматривают через 16–48 ч, на висмут-сульфит-агаре – че- рез 24–48 ч. На среде Эндо бактерии из рода сальмонелл образуют бесцвет- ные или с розовым оттенком колонии. На среде БФА сальмонеллы образуют крупные, гладкие, крас- новатого оттенка прозрачные колонии (колонии сальмонеллы тифи суис, как и на среде Эндо – мелкие). Бактерии группы кишечной па- лочки образуют колонии желто-зеленоватого цвета. Бактерии группы протея дают рост через 72 ч. 109 На среде Плоскирева сальмонеллы растут в виде бесцветных ко- лоний, но колонии более плотные и несколько меньшего размера, чем на среде Эндо. На среде Левина сальмонеллы растут в виде прозрачных, блед- ных, нежно-розовых или розовато-фиолетовых колоний. На висмут-сульфитном агаре сальмонеллы растут в виде черных или коричневых колоний с характерным металлическим блеском. При этом наблюдается прокрашивание в черный цвет участка среды под колонией. Исключение составляют некоторые серологические типы из группы С, которые на этой среде растут в виде нежных светло-зеленых или крупных серовато-зеленых колоний. Изолированные колонии, характерные для бактерий из рода сальмонелл, пересевают на трехсахарный агар Крумвиде-Олькениц- кого в модификации Ковальчука штрихом по скошенной поверхно- сти и уколом в столбик. Посевы помещают на 12–16 ч в термостат с температурой 37 °С. При росте бактерий из рода сальмонелл цвет скошенной поверх- ности среды Крумвиде-Олькеницкого в модификации Ковальчука – розовый, столбик – желто-бурый; газообразование устанавливают по наличию трещин и разрыву столбика агара, сероводородообразу- ющие – вызывают потемнение столбика. Другие грамотрицательные бактерии дают следующие измене- ния цвета среды: – бактерии группы кишечной палочки – вся среда окрашивается в синий или сине-зеленый цвет с образованием газа или без него; – бактерии из группы протея – среда окрашивается в ярко-крас- ный цвет, может образоваться черный осадок; – шигеллы и возбудители брюшного тифа – косяк окрашивается в розовый цвет, столбик – в синий или сине-зеленый. Допускается вместо среды Крумвиде-Олькеницкого в модифи- кации Ковальчука посев на углеводные среды в короткий пестрый ряд, включая среды с глюкозой, лактозой, сахарозой, маннитом и мальтозой, полужидкий агар уколом (для определения подвижно- сти) и бульон Хоттингера для определения образования индола и се- роводорода. 110 Для дальнейшей идентификации бактерий готовят мазки, кото- рые окрашивают по Граму, микроскопируют и изучают серологиче- ские свойства микроорганизмов путем постановки пробной агглю- тинации на предметном стекле с агглютинирующей адсорбирован- ной поливалентной сальмонеллезной О-сывороткой. При получении положительной реакции на стекле с поливалентной сывороткой про- водят идентификацию с помощью монорецепторных агглютиниру- ющих О-сывороток. Установив серологическую группу, к которой относятся иссле- дуемые бактерии, с помощью H-cывopoтoк можно определить тип бактерий. Обнаружение подвижных (кроме S. pullorum и S. gallinarum) грамотрицательных палочек, дающих характерный рост на электив- ных средах, неферментирующих лактозу и сахарозу, ферментирую- щих глюкозу и маннит с образованием кислоты и газа (S. typhi suis не ферментирует маннит), дающих положительную реакцию агглю- тинации с монорецепторными О- и Н-сальмонеллезными сыворот- ками, указывает на наличие бактерий из рода сальмонелл. 4. Определение протея Для определения присутствия протея вносят 0,1 см 3 взвеси в конденсационную воду скошенного мясо-пептонного агара (по Шу- кевичу), термостатируют 18–24 ч и изучают полученную культуру. Метод основан на определении морфологии и роста на пита- тельных средах, способности гидролизовать мочевину и образовы- вать сероводород. Для подтверждения наличия протея в Н-форме 0,5 см 3 анализи- руемой взвеси вносят в конденсационную воду свежескошенного мясо-пептонного агара, разлитого в широкие пробирки, не касаясь поверхности среды (метод Шукевича). Вертикально поставленные пробирки помещают в термостат с температурой 37 о С. Через 18–24 ч посевы просматривают. Обращают внимание на образова- ние ползучего вуалеобразного налета с голубым оттенком; на ско- шенном мясо-пептонном агаре культура поднимается из конденса- ционной жидкости вверх по поверхности среды. При появлении ха- 111 рактерного роста микробов рода протея микроскопируют окрашен- ные по Граму мазки и изучают подвижность микробов в раздавлен- ной или висячей капле. Для обнаружения нероящихся «О-форм» можно проводить по- сев на поверхность агара Плоскирева. «О-форма» протея растет на этой среде в виде прозрачных колоний, слегка подщелачивающих среду, окрашивая ее в желтый цвет с дальнейшим пересевом в среду Крумвиде-Олькеницкого в модификации Ковальчука, где при нали- чии бактерий из группы протея среда окрашивается в ярко-красный цвет (вследствие расщепления мочевины) и может образовываться черный осадок с возможным разрывом агарового столбика (вслед- ствие образования сероводорода). Обнаружение полиморфных грамотрицательных палочек, обра- зующих характерный рост на средах в Н-форме (подвижные) и О-форме (неподвижные), ферментирующих глюкозу и мочевину, неферментирующих лактозу и маннит, указывает на наличие бакте- рий из рода протея. 5. Определение сульфитредуцирующих клостридий Сущность метода заключается в специфическом росте клостри- дий перфригненс в средах СЦС и Вильсон-Блера, на которых в ре- зультате восстановления сернистокислого натрия в сернокислый натрий происходит взаимодействие с хлористым железом и фикси- руется почернение среды за счет сернистого железа. Анализируемую взвесь объемом 1 см 3 стерильной пипеткой вносят в пробирку с 9 см 3 жидкой сульфит-циклосериновой среды (среды Вильсон-Блера), затем проводят последовательные пересевы на аналогичные объемы среды, в результате чего получают возрас- тающие десятикратные разведения суспензии. Инкубацию проводят при 46 °C в течение 8–12 ч. При наличии роста сульфит-восстанав- ливающих клостридий фиксируют почернение среды. Почернение среды Вильсон-Блера могут вызывать многие энте- робактерии. Для подтверждения роста сульфитвосстанавливающих клостридий используют пересев в пробирки со средой Китта-Та- роцци, предварительно прогретой в течение 25 мин в водяной бане при температуре кипения и быстро охлажденной до 45 °C. Термо- статирование посевов проводят при (37 ± 0,5) °C, ежедневно в тече- 112 ние 5 сут проверяя в них помутнение среды, выделение газа, появ- ление постороннего запаха, иногда разложение кусочков печени. Сразу после появления признаков роста готовят микроскопический препарат. Материал для этого берут пастеровской пипеткой со дна пробирки. При микроскопировании отмечают грамположительные палочки, образующие овальные споры. У спорообразующих гpaмположительных микроорганизмов вы- являют каталазную активность с помощью раствора перекиси водо- рода концентрацией 30 г/дм 3 . Отсутствие пузырьков газа при добав- лении к капле культуральной жидкости такого же объема раствора перекиси водорода позволяет считать, что в посевах присутствуют микроорганизмы из родаклостридий. В случае отсутствия спор в микроскопическом препарате поло- жительной пробы на каталазу, присутствия в посевах смешанной микрофлоры, 1–2 капли накопительной среды переносят в стериль- ную чашку Петри, заливают расплав-ленной и охлажденной до 45 °C средой Вильсон-Блера. Застывшую поверхность плотной среды заливают голодным агаром. Посевы термостатируют 24–48 ч при (37 ± 0,5) °С. Появление в нижнем слое агара черных или корич- невых колоний свидетельствует о присутствии в посевах сульфит- восстанавливающих клостридий. За положительный титр клостридий (сульфит-восстановителей) принимают то максимальное разведение суспензий, в посеве кото- рого произошло почернение среды. Например, если характерные из- менения наблюдаются в пробирках с разведением 10 -1 , то считают, что в исследуемом продукте будет 10 (или 1 × 10 1 ) клеток в 1 г; если характерные изменения наблюдаются в пробирках с разведением 10 -2 , то считают, что в исследуемом продукте – 100 (или 1 × 10 2 ) микробных клеток в 1 г. Оформление результатов Результаты бактериологического исследования колбасных из- делий, продуктов из мяса оформляют в виде протокола, форма кото- рого представлена ниже. При этом фиксируют морфологические и культуральные признаки выявленных микроорганизмов, сопостав- ляют результаты исследований с требованиями соответствующей 113 нормативной документации, дают обоснованную оценку состояния мясных продуктов. Наиме- нование и харак- тери- стика образца Общее количе- ство мик- роорга- низмов, КОЕ/г Количе- ство ста- филокок- ков, КОЕ/г Наличие бактерий группы кишечной палочки (коли- формы) патогенных микроорга- низмов (бак- терий из рода сальмо- нелл) бактерий из рода протея сульфит- редуци- рующих клостри- дий +/- +/- +/- +/- По совокупности показателей делают выводы и формулируют заключение. Отчет о работе 1. Краткий конспект теоретического материала. 2. Цель и задачи работы. 3. Методики исследования. 4. Результаты исследований. 5. Анализ полученных данных. 6. Выводы по работе. 114 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ Цель и задачи работы: приобрести практический навык в определении количества молочной кислоты. В задачи работы вхо- дит выделение молочной кислоты из фарша сырокопченых колбас методом экстракции, проведение качественных реакций, определе- ние оптической плотности окрашенных растворов и расчет массо- вого содержания молочной кислоты в исследуемом образце. Теоретическая часть В аналитической практике применяются различные методы определения молочной кислоты, наиболее распространенными среди которых являются основанные на качественных реакциях с последующим фотометрированием. Метод определения по цветной реакции с вератролом является сравнительно быстрым и пригодным для массовых определений. Он состоит из следующих основных операций: осаждение белков, оса- ждение углеводов, нагревание с серной кислотой, развитие цветной реакции с вератролом, измерение интенсивности окраски. Белки осаждают раствором с массовой долей метафосфорной кислоты 5 %. Промежуточные продукты распада белков метафос- форной кислотой не осаждаются. Для осаждения углеводов и отчасти промежуточных продуктов распада белка применяют сернокислую медь и гидрат окиси каль- ция, углеводы осаждаются в виде сахаратов. При нагревании с концентрированной серной кислотой молоч- ная кислота превращается в ацетальдегид по схеме: CH 3 CHOH COOH + H 2 SO 4 CH 3 C O H 115 Oбразовавшийся ацетальдегид при реакции с вератролом дает соединение красного цвета. Oкрашенный в красный цвет продукт реакции имеет максимум поглощения при длинне волны 520 ммк. Интенсивность окраски раствора измеряют спектрофотометрически или фотоэлектроколо- риметрически со светофильтром с максимумом пропускания при вышеуказанной длинне волны (зелено-желтый или зеленый). Фильтрат должен быть прозрачным. Для того чтобы убедиться в полном удалении белков, можно поместить несколько кубических сантиметров фильтрата в пробирку и к нему добавить равный объем раствора сульфосалициловой кислоты с массовой долей 20 % (в при- сутствии следов белка появляется муть). Метод количественного определения молочной кислоты с пара-оксидифенилом основан на измерении интенсивности окраски соединения, образующегося в процессе реакции ацетальдегида с n- оксидифенилом в присутствии серной кислоты. Белки удаляют осаждением трихлоруксуснюй кислотой, a уг- леводы – осаждением гидроксидом кальция в присутствий серно- кислой меди; уксусный альдегид, образующийся из молочной кис- лоты при нагревании с серной кислотой, дает в присутствии меди цветную реакцию с параоксидифенилом (фиолетовое окрашивание). Ацетальдегид образуется при нагревании молочной кислоты с минеральными кислотами. При его взаимодействии с двумя молеку- лами n-оксидифенила образуется диоксидифенилэтан, который в присутствии H 2 SO 4 окисляется в продукт фиолетового цвета с мак- симумом поглощения при 574 нм. Состав окрашенного производ- ного неизвестен. Метод позволяет определить молочную кислоту в количествах от 0,03 до 0,2 мкмоль в пробе. О б ъ е к т ы и с с л е д о в а н и я : мясо или мышечная ткань раз- личных видов животных разных сроков хранения. 116 Материалы, реактивы, оборудование: 1. Свежеприготовлен- ный раствор метафосфорной кислоты с массовой долей 5 %; насы- щенный на холоду раствор медного купороса и затем разведенный 1 : 1; растертый в порошок гидроксид кальция; раствор вератрола с массовой долей 0,125 % в растворе этилового спирта объемной до- лей 96 %; концентрированная серная кислота, пригодность которой устанавливается по отсутствию желто-зеленой окраски при стоянии в течение нескольких минут смеси, состоящей из 3 см 3 кислоты с 0,1 см 3 спиртового раствора вератрола с массовой долей 0,125 %; молочная кислота или лактаты (Zn, Li) для построения калибровоч- ного графика; раствор сульфосалициловой кислоты с массовой до- лей 20 %; спиртовый раствор α-нафтола с массовой долей 10 %; эр- ленмейеровские колбы вместимостью 50 см 3 ; бумажные фильтры; стеклянные пробирки; штатив; микропипетки; спектрофотометр. 2. Параоксидифенил; х. ч. гидроксид натрия; реактив пара-оксиди- фенила; растворы тиосульфата меди с массовыми долями 20 и 4 %; по-рошок гидроксида кальция; х. ч. концентрированная серная кис- лота; водный раствор трихлоруксусной кислоты с массовой долей 10 %; лактат цинка (или лития) или титрованная молочная кислота; центрифуга лабораторная; пробирки стеклянные; водяная баня; микробюретки; спектрофотометр (фотоэлектроколориметр). Ход работы 1. При использовании качественной реакции с вератролом навеску (7–10 г) измельченного мяса берут из стаканчика с притер- той с точностью до 0,01 г в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , в которую добавляют 40 см 3 дистиллированной воды, закрывают пробкой и встряхивают в течение 5 мин для равномерного распре- деления мяса и жидкости. Затем в ту же колбу добавляют 10 см 3 рас- твора свежеприготовленной метафосфорной кислоты с массовой до- лей 5 %, хорошо встряхивают, доводят объем водой до метки и через 15 мин фильтруют. 2. При использовании качественной реакции с пара-оксидифе- нилом в ступку вносят 10 см 3 раствора трихлоруксусной кислоты с 117 массовой долей 10 % и 2–4 г измельченного мяса и растирают его в течение 10 мин. Образовавшуюся суспензию переносят в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , сначала используя для этого 20 см 3 рас- твора трихлоруксусной кислоты с массовой долей 10 %, а затем не- сколько кубичнских сантиметров дистиллированной воды. Колбу оставляют на 30 мин при комнатной температуре, встря- хивая через каждые 10 мин, затем дистиллированной водой объем доводят до метки, колбу закрывают пробкой, хорошо перемеши- вают содержимое, переносят в центрифужные пробирки, центрифу- гируют в течение 10–15 мин при 50 с -1 . Центрифугат сливают в сухую колбу, отбирают 25 см 3 прозрачной жидкости, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 и доводят объем дистиллиро- ванной водой до метки. 1. Фильтрат объемом 10 см 3 помещают в эрленмейеровскую колбочку вместимостью примерно 50 см 3 и добавляют к нему 2,5 см 3 раствора медного купороса и 3 г растертого в порошок гид- роксида кальция. Смесь должна приобрести интенсивный бирюзо- вый цвет. При зеленовато-голубой окраске, указывающей на недо- статочную щелочную реакцию, добавляют еще небольшое количе- ство гидроксида кальция. Смесь оставляют на 1 ч, время от времени взбалтывая. По истечении 1 ч жидкость отфильтровывают от осадка через бумажный фильтр. Фильтрат должен быть прозрачным и бесцвет- ным. С целью проверки полноты осаждения углеводов проводят ре- акцию с α-нафтолом. Для этого несколько кубических сантиметров фильтрата помещают в пробирку, добавляют одну каплю раствора α-нафтола с массовой долей 10 % и наслаивают 1 см 3 концентриро- ванной серной кислоты, в присутствии сахара на границе появляется красно-фиолетовое кольцо. В случае положительной реакции изме- ряют количество фильтрата и вновь повторяют осаждение, приме- няя половину объема раствора медного купороса и половину гид- роксида кальция к первоначальным. Избыток медного купороса вли- яет на устойчивость окраски. 118 Для реакции с серной кислотой берут точно отмеренный пипет- кой объем фильтрата, переносят в пробирку размером 30 × 200 мм из молибденового (или термоустойчивого) стекла. Обычно берут 0,05–0,5 см 3 фильтрата в зависимости от содержания молочной кис- лоты в мясе. Небольшие объемы фильтрата (0,05–0,1 см 3 ) отбирают микропипеткой. Если исследуют парное мясо, то для реакции можно использовать 0,5 см 3 фильтрата, после суточного созревания – 0,05–0,1 см 3 Если для анализа отобрано менее 0,5 см 3 фильтрата, то до 0,5 см 3 добавляют дистиллированную воду. Пробирки помещают в ледяную воду и по каплям при встряхивании приливают из микро- бюретки 3 см 3 концентрированной серной кислоты. Затем пробирки помещают в водяную баню при температуре кипения на 4 мин (по секундомеру), после чего охлаждают в ледяной воде 2 мин. Пробирки ставят в штатив и в каждую микропипеткой добав- ляют 0,1 см 3 вератрола. По прошествии 20 мин измеряют оптиче- скую плотность раствора, окрашенного в розовый цвет, на спектро- фотометре при длине волны 520 нм в отношении воды в кювете с толщиной слоя 1 см. Контрольный раствор готовят одновременно с опытным, заменяя фильтрат, содержащий молочную кислоту, соот- ветствующим объемом воды. Измерение производят также в отно- шении воды. Одновременно можно проводить анализ 5–6 проб мяса, что со- ставит с параллельными определениями 10–12 пробирок. Цветная реакция с вератролом достаточно устойчива. Филь- траты после осаждения белков можно хранить в холодильнике при 4 °С в течение нескольких дней. При расчете из величины оптической плотности опытного рас- твора вычитают величину оптической плотности контрольного рас- твора. Затем по калибровочному графику находят концентрацию молочной кислоты в 3,6 см 3 опытного раствора и рассчитывают со- держание молочной кислоты (х, мг%) по формуле: 119 𝑛 = с ∙ , ∙ ∙ ∙ мг%, (20) где с – содержание молочной кислоты и в 3,6 см 3 опытного рас- твора, мг; 12,5 – объем раствора, обработанный гидроксидом кальция, см 3 ; 100 – объем, в котором содержится навеска мяса и метафосфор- ная кислота; 100 – множитель перевода в проценты; n – объем фильтрата после осаждения углеводов, взятый на цветную реакцию, см 3 ; 10 – объем фильтрата после осаждения белков метафосфорной кислотой, взятый на осаждение углеводов, см 3 ; е – навеска мяса, г. 2. Для осаждения углеводов к 2 см 3 разбавленного центрифугата прибавляют 1 см 3 раствора сульфата меди с массовой долей 20 %, дистиллированной водой доводя объем жидкости до 10 см 3 , прили- вая воду пипеткой или из бюретки, добавляют 1 г растертого в по- рошок гидроксида кальция, энергично встряхивают, оставляют сто- ять 30 мин, время от времени встряхивая, и затем центрифугируют. Центрифугат сливают в колбу. Для проведения цветной реакции аликвотную часть (например, 1 см 3 центрифугата) переносят в пробирку из молибденового стекла (или стекла пирекс), размером примерно 25 × 200 мм, добавляют 1 каплю раствора с массовой долей сульфата меди 4 % и ставят в пробирку (или пробирки, так как обычно сразу проводят ряд опре- делений) в ледяную воду. При помешивании добавляют из микро- бюретки 6 см 3 концентрированнюй серной кислоты, помещают про- бирку на 5 мин в водяную баню при температуре кипения, после чего охлаждают в холодной воде до 20 °С. В пробирку добавляют 0,1 см 3 раствора параоксидифенила, очень тщательно и осторожно перемешивают, после чего ставят пробирку на 30 мин в водяную баню при 30 °С, изредка слегка встря- 120 хивая. По прошествии этого срока пробирку помещают в сильно ки- пящую водяную баню на 90 с, затем охлаждают в холодной воде и измеряют интенсивность окраски, пользуясь спектрофотометром или фотоэлектроколориметром. В первом случае измерения прово- дят при длине волны 560 нм, во втором – со светофильтром с макси- мум пропускания при той же длине волны. Прибор должен быть включен заранее, измерение проводят в отношении контрольного раствора. Толщина кюветы 1 см. Контрольный опыт с реактивами проводят, начиная с момента осаждения углеводов, для чего используют вместо 2 см 3 центрифу- гата мышечной ткани 0,3 см 3 раствора трихлоруксусной кислоты и 1,7 см 3 дистиллированной воды. По калибровочному графику находят концентрацию молочной кислоты в объеме раствора, взятом на цветную реакцию. Расчет производят по формуле: (21) где х – количество молочной кислоты в мясе, мг %; с – концентрация молочной кислоты, найденная по калибровоч- ному графику, в соответствии с полученной оптической плотно- стью; 10 – объем раствора при осаждении углеводов, см 3 ; 100 – объем разбавленного центрифугата, см 3 ; 50 – объем смеси при осаждении белков трихлоруксусной кис- лотой, см 3 ; 100 – множитель перевода в проценты; 1 – объем раствора после осаждения углеводов, взятый для про- ведения цветной реакции, см 3 ; 2 – объем разбавленного ценрифугата, взятый для осаждения уг- леводов, см 3 ; 25 – объем разбавленного центрифугата. взятый для разбавле- ния, см 3 ; е – навеска мяса, г; 1000 – множитель для перевода всей величины, мг. , 1000 25 2 1 100 50 100 10 e c x 121 Ошибка метода примерно ± 5 %. Если точно следовать указанной методике, то можно пользо- ваться упрощённой формулой: 100 e c x (22) Оформление результатов Полученные экспериментальные данные представляют в виде таблицы: Наименование объекта Метод опреде- ления D опт Количество молочной кислоты по калибро- вочному графику, мг Массовая доля молочной кис- лоты, % По совокупности показателей делают выводы и формулируют заключение. Отчет о работе 1. Краткий конспект теоретического материала. 2. Цель и задачи работы. 3. Методики исследования. 4. Результаты исследований. 5. Анализ полученных данных. 6. Выводы по работе. 122 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ВОДЫ Цель и задачи работы: освоить метод практического опреде- ления в мясе и мясных продуктах активности воды (а ). В задачи работы входит закрепить представления о роли воды как важней- шего компонента биосистем мяса и мясопродуктов; эксперимен- тальное определение величины показателя а для разных образцов мясного сырья, вторичных продуктов убоя, мясных продуктов. Теоретическая часть В составе большинства мясопродуктов вода является преобла- дающим компонентом и связана с остальными компонентами си- стемы. Для различных видов изделий форма связи воды и их проч- ность существенно отличаются. Вода служит средой, в которой протекают все процессы обмена веществ, и поэтому является одним из факторов, влияющих на про- цессы пищеварения. Показано, что лучший эффект усвоения мяс- ных изделий в организме имеет место при соотношении белок : жир : вода – 1 : (0,8 1) : (45). Количество воды в продукте не только обусловливает интенсив- ность переваривания компонентов пищи, но и продолжительность хранения в связи с возможным развитием микрофлоры. В связи с последним обстоятельством важное значение приоб- ретает определение показателя активности воды a , характеризую- щего формы связи влаги и ее свойства. Известные серийно выпускаемые приборы и установки для определения активности воды имеют ряд недостатков: – низкие показатели надежности и точности из-за остаточного давления воздуха и проникновения его в прибор во время длитель- ного установления равновесия в системе; – невозможность использования непосредственно в производ- ственных условиях из-за наличия стеклянных деталей; – большая продолжительность измерения и невозможность про- ведения серийных анализов. 123 На основе серийно выпускаемого прибора для определения ак- тивности воды разработан надежный и точный метод газовой хро- матографии, который позволяет проводить экспрессные исследова- ния большого количества образцов. Активность воды определяют по соотношению: , (23) где P i – давление насыщенных паров воды над исследуемым образ- цом; Р о – давление насыщенных паров над дистиллированной водой. По уравнению Клапейрона-Менделеева находят P i и Р о , (24) , (25) где M i и M 0 – масса паров воды при температуре Т в объемах V i и V o над i-м образцом и дистиллированной водой; – мольная масса паров воды при данной температуре (изменя- ется в зависимости от температуры из-за смещения равновесия ассоциирования молекул воды в агрегаты). О б ъ е к т ы и с с л е д о в а н и я : образцы мясного сырья, вто- ричных продуктов убоя, мясных продуктов различных ассортимент- ных групп. Материалы, реактивы, оборудование: газовый хроматограф, термостат, полиэтиленовые сосуды. Ход работы Исследуемые образцы мяса, мясопродуктов, вторичных продук- тов убоя и первичной переработки скота и контрольный образец (ди- стиллированную воду) массой по 200–250 г помещают в герметиче- ски закрывающиеся маркированные тонкостенные полиэтиленовые сосуды объемом 0,5 дм 3 и термостатируют при заданных условиях (по заданию преподавателя): 0 i P P a T R V M P i i i T R V M P 0 0 0 124 Номер серии образцов Условия термостатирования Температура, о С Продолжительность, ч I 60 1 II 20–22 2 III 0 3 Образцы паров объемом по 0,5–1,0 см 3 отбирают в предвари- тельно промытый этими парами шприц, имеющий температуру выше температуры исследования и вводят в нагретый до темпера- туры 150 °С испаритель газового хроматографа (например, ЛХМ- 8МД) с детектором по теплопроводности (катарометром). Длина хроматографической колонки 1 м. Температура термо- стата колонок 100 °С, ток детектора 120 мА, газ-носитель гелий, ско- рость газа-носителя 50 см 3 /мин, скорость движения ленты – 600 мм/ч. Продолжительность анализа 90 с. Показатель активности воды a рассчитывают по формуле: , (26) где H i и Н о – высоты пиков на газовой хроматограмме, соответству- ющие V i и V o . V 1 и V o – объемы паров воды при температуре Т над i-м образцом и дистилированной водой соответственно. Оформление результатов Полученные экспериментальные данные представляют в виде таблицы: Наименование и характеристика образца Условия эксперимента Показатель активности воды А По совокупности показателей делают выводы и формулируют заключение. Отчет о работе 1. Краткий конспект теоретического материала. 2. Цель и задачи работы. 3. Методики исследования. 4. Результаты исследований. 5. Анализ полученных данных. 6. Выводы по работе. i 0 0 i i 0 0 i V H V H V M V M А 125 ТЕМА 9. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Теоретическая часть Цель тепловой обработки мясопродуктов – доведение продукта до состояния кулинарной готовности. При этом процессе повыша- ется стойкость продукта к микробиальной порче, и часто тепловую обработку применяют как один из методов консервирования. В этом случае прибегают к пастеризации и стерилизации. В результате теп- ловой обработки мясо приобретает новые характерные вкусовые и ароматические свойства, плотную консистенцию и обычно лучше усваивается организмом. Изменения свойств продукта, вызываемые нагревом, обуслов- лены изменением свойств их составных частей и потерями частей продукта в окружающую среду. Мясо и мясопродукты обычно нагревают от 60 до 180 °С. Поэтому в зависимости от условий про- цесса и конечной температуры нагрева изменения составных частей и свойств готовых продуктов существенно различаются. Изменение белков Наиболее характерным изменением белков всех тканей при теп- ловой обработке является тепловая денатурация. При этом изменя- ются характерные свойства белков – уменьшаются их раствори- мость, гидратация. Белки, денатурированные нагреванием, легко аг- регируют и коагулируют. Скоагулированные белки уплотняются с выделением воды. Денатурирующее действие тепла на белки мяса существенным образом зависит от условий, в которых происходит нагрев: от тем- пературы нагрева, продолжительности теплового воздействия, при- сутствия или отсутствия достаточного количества воды в греющей среде или самом продукте, рН среды, взаимосвязи между белками и другими соединениями в структуре ткани животного. При тепловой обработке мышечной ткани очень важное значе- ние имеют изменения миоглобина, отчего зависит окраска мяса. При температуре, близкой к 70 °С, начинается денатурация миоглобина. Связь между гемом (простетической группой) и глобином (белковой частью молекулы миоглобина) ослабляется. Глобин денатурирует, а 126 гем превращается в гемохром – коричневый пигмент. Денатуриро- ванный глобин обладает способностью образовывать адсорбцион- ное соединение с гемохромом. Гемохромы имеют в своем составе двухвалентное железо, которое легко может окисляться до трехва- лентного с образованием гематинов. При нагреве до температуры, при которой денатурирует миоглобин, цвет мяса изменяется от крас- ного до серо-коричневого в результате образования гемохромов и гематинов. Белки мяса, денатурированные в результате теплового воздей- ствия, легче подвергаются ферментативному гидролизу, так как при развертывании полипептидных цепочек внутренние пептидные связи становятся доступнее действию ферментов, что особенно важно для коллагена. Поэтому денатурированные белки лучше пе- ревариваются. Изменение липидов При варке мяса жир плавятся и значительная часть его перехо- дит в воду. Выплавленный жир всплывает в основном на поверх- ность бульона; небольшая часть его эмульгируется, что придает мутноватость бульону. При достаточно длительном нагреве в условиях контакта с во- дой и температуре выше 100 °С жир претерпевает химические изме- нения. При умеренном нагреве они невелики, но все же легко могут быть обнаружены. Так, отмечается увеличение кислотного числа, что свидетельствует о гидролитическом распаде жира. За счет при- соединения гидроксильных групп по месту двойных связей вслед- ствие взаимодействия триглицеридов с водой частично образуются оксикислоты. Последние сообщают бульону вкус и запах осалива- ния при длительной и энергичной варке жирного мяса и костей. Нагревание способствует и более быстрой окислительной порче жи- ров при хранении, особенно свинины. Образование компонентов вкуса и аромата В создании специфического «букета» вкуса и аромата мяса и различных мясопродуктов участвуют многочисленные вещества. Они появляются в процессе автолиза из белков, липидов, углеводов и других составных частей мяса и в процессе тепловой обработки. 127 В результате нагревания мяса происходят сложные реакции, приво- дящие к образованию новых продуктов, обладающих вкусовыми и ароматическими свойствами. Эти вещества либо освобождаются из связанного состояния, в котором они находились в мясе, либо появ- ляются в результате преобразования предшественников, либо обра- зуются в результате взаимодействия веществ одного с другим. Важную роль в образовании вкуса вареного мяса играют L-глутаминовая кислота и ее натриевая соль. Даже в незначитель- ном количестве (порядка 0,03 %) они придают продукту вкус, близ- кий к вкусу мяса. L-глутаминовая кислота может появиться при теп- ловом воздействии на мясо в результате освобождения из белков, при дезаминировании глутамина (амида глутаминовой кислоты), со- держащегося в мышечной ткани в связи с какими-то соединениями. Изменение вкуса мяса при нагревании также связано с о б разо- ванием гипоксантина вследствие распада инозиновой кислоты. При 95 °С через 1 ч распадается около 80 % инозиновой кислоты. Важное значение в образовании аромата и отчасти вкуса мяса при нагревании играет реакция Майара (сахароаминная реакция, ме- ланоидинообразования, не ферментативное покоричневение). Это реакция взаимодействия между аминогруппами аминокислот, поли- пептидов или белков с углеводами. Изменение свойств мяса при копчении В процессе копчения некоторые летучие вещества коптильных газов осаждаются на поверхности, а другие проникают внутрь про- дукта, постепенно диффундируя во время копчения и последующей сушки. В результате сложных взаимосвязанных химических, физико- химических и биохимических процессов изменяются составные ча- сти продукта, в результате чего готовые изделия приобретают ха- рактерные для них консистенцию, своеобразные органолептические свойства и устойчивость при хранении. В результате копчения в мясных продуктах заметно снижается рН; при копчении в продукт проникает большое число самых раз- личных органических кислот. Например, после длительной обра- ботки холодным дымом рН сырокопченых колбас смещается в кис- 128 лую сторону на 0,4–0,5 единицы (оптимум для большинства гни- лостных бактерий находится при рН 7,0–7,4, снижение рН относи- тельно этого уровня неблагоприятно для их жизнедеятельности). Устойчивость продуктов, подвергшихся копчению, к воздей- ствию микроорганизмов связана и с бактерицидным (вызывающим гибель микробов) действием коптильных веществ. Активными бак- терицидами дыма являются формальдегид (муравьиный альдегид), фенол (карболовая кислота) и некоторые другие вещества. При горячем копчении коптильные компоненты дыма прони- кают в продукт в незначительных количествах вследствие образова- ния корочки денатурированных белков, которая затрудняет проник- новение составных частей дыма в глубь изделия и препятствует уда- лению влаги из продукта. Поэтому изделия горячего копчения менее стойки, чем холодного. Порча соленых продуктов, вырабатываемых из свинины, в боль- шинстве случаев вызывается прогорканием жира. Соль катализи- рует его окисление кислородом воздуха, поэтому поверхностный слой жира быстро окисляется до стадии, делающей его непригод- ным в пищу. Высокая устойчивость копченого шпика к окислитель- ной порче зависит от наличия в коптильном дыме веществ, облада- ющих антиокислительными свойствами. Антиокислительное дей- ствие коптильных веществ обусловлено прежде всего фенольными компонентами дыма. В результате антиокислительного действия фенолов в жирах тормозятся окислительные процессы. Оценка качества готовой продукции По завершению термической обработки и охлаждения, готовая продукция подвергается оценки качества. Качество сырья и мясных продуктов характеризуется сложным комплексом химических, биохимических, физико-химических, ги- стологических и других характеристик. Применительно к мясоперерабатывающей промышленности конкретное технологическое содержание понятия «качество» свя- зано с такими критериями, как органолептические свойства, пище- вая ценность, гигиенические и токсикологические состояния, техно- логические показатели. 129 Необходимо отметить, что показатели, подлежащие измерению при оценке качества мясной продукции, можно объединить в три группы: показатели, поддающиеся прямой объективной оценке (со- держание соли, фракционный состав и т. д.); показатели, поддающи- еся косвенной объективной оценке и показатели, не поддающиеся объективной приборной оценке (товарный вид, вкус и т. д.). Для из- мерения последней группы существуют методы экспертной оценки, основанные на теории вероятностей и математической статистике и являющиеся достаточно точными, но трудоемкими. В то же время приборное обеспечение для объективных методов оценки первых двух групп показателей в промышленных условиях находится пока еще на недостаточном уровне. Контроль качества продуктов питания, как правило, основан на сочетании органолептических и инструментальных (или других не- сенсорных) методов. В оценке качества приоритетными методами являются органолептические. По сложившимся понятиям, инстру- ментальное исследование обеспечивает достоверность и объектив- ность результатов. Корреляцию между органолептическими и ин- струментальными показателями изучают для того, чтобы обосно- вать применение одного или иного несенсорного метода для харак- теристики цвета, вкуса, запаха или консистенции продукта. Органолептическая (сенсорная) оценка, проводимая с помощью органов чувств человека – наиболее древний и широко распростра- ненный способ определения качества пищевых продуктов с уча- стием дегустаторов. Органолептический метод быстро и при пра- вильной постановке анализа объективно и надежно дает общее впе- чатление о качестве продуктов. При этом необходимо использовать научно обоснованные ме- тоды отбора дегустаторов и оценки продуктов, выполнять требова- ния, предъявляемые к помещению, освещению и другие условия проведения дегустационного анализа. Современный уровень исследования качества продовольствен- ных товаров немыслим без дегустационного анализа, проводимого с использованием балловых шкал. Органолептические свойства – это свойства объектов, оценива- емые с помощью чувств человека (вкус, запах, консистенция, окраска, внешний вид и т. д.). Органолептический анализ пищевых 130 и вкусовых продуктов проводится посредством дегустаций, т. е. ис- следований, осуществляемых с помощью органов чувств специали- ста – дегустатора без измерительных приборов. Показатели качества, определяемые с помощью зрения: – внешний вид – общее зрительное ощущение, производимое продуктом; – форма – соединение геометрических свойств (пропорций) продукта; – цвет – впечатление, вызванное световым импульсом, опреде- ленное доминирующей длиной световой волны и интенсивностью; – блеск – способность продукта отражать большую часть лучей, падающих на его поверхность, в зависимости от гладкости поверх- ности продукта; – прозрачность – свойство жидких продуктов, определяемое степенью пропускания света через слой жидкости определенной толщины. Показатели качества, определяемые с помощью глубокого ося- зания (нажима): – консистенция – свойство продукта, обусловленное его вязко- стью и определяемое степенью деформации во время нажима; – плотность – свойство сопротивления продукта нажиму; – эластичность – способность продукта возвращать первона- чальную форму после нажима, не превышающего критической ве- личины (предела эластичности). Показатели качества, определяемые обонянием: – запах – впечатление, возникающее при возбуждении рецепто- ров обоняния, определяемое качественно и количественно; – аромат – приятный естественный характерный запах исход- ного сырья (молока, фруктов, специй и др.); – «букет» – приятный развивающийся запах под влиянием слож- ных процессов, происходящих во время созревания, брожения и ферментации (например, «букет» выдержанного вина). Показатели качества, определяемые в полости рта: – сочность – впечатление осязания, производимое соками про- дукта во время разжевывания (например, продукт сочный, малосоч- ный, суховатый, сухой); 131 – однородность – впечатление осязания, производимое разме- рами частиц продукта (однородность шоколадной массы, конфет- ных начинок); – консистенция – осязание, связанное с густотой, клейкостью продукта, силой нажима; она чувствуется при распределении про- дукта на языке (консистенция жидкая, сиропообразная, густая, плот- ная); – волокнистость – впечатление, вызываемое волокнами, оказы- вающими сопротивление при разжевывании продукта, которое можно ощущать качественно и количественно (например, мясо с тонкими волокнами); – крошливость – свойство твердого продукта крошиться при раскусывании и разжевывании, обусловленное слабой степенью сцепления между частицами; – нежность – условный термин, оценивается как сопротивление, которое оказывает продукт при разжевывании (например, мягкое яблоко, хрустящий огурец, нежное мясо); – терпкость – чувство осязания, вызванное тем, что внутренняя поверхность полости рта стягивается и при этом появляется сухость рту; – вкус – чувство, возникающее при раздражении рецепторов и определяемое как качественно (сладкий, соленый, кислый, горький), так и количественно (интенсивность вкуса); – флевор, или вкусность – комплексное впечатление вкуса, за- паха и осязания при распределении продукта в полости рта, опреде- ляемое как качественно, так и количественно. Способность к осязанию зависит от внешних факторов и инди- видуальных особенностей дегустаторов. При отрицательной темпе- ратуре осязательная восприимчивость рецепторов снижается. С воз- растом осязание человека обычно ослабевает, но в меньшей степени по сравнению с другими органами чувств. По опубликованным дан- ным, человек теряет 50 % остроты зрения и слуха к 13–15 годам, восприятия обоняния и вкуса к 22–29 годам, осязательной чувстви- тельности к 60 годам. Фактор возраста не является определяющим. В зависимости от природных данных, образа жизни, питания, при- 132 вычек, характера труда, тренированности сенсорных органов с воз- растом человека может повышаться чувствительность обоняния, вкуса, осязания, значительно реже – слуха и зрения. Ученые разных стран разработали классификацию терминов, характеризующих консистенцию. Консистенция продукта воспринимается потребителем как сумма вкуса, запаха и ощущений. Консистенция взаимосвязана не только с вкусовыми свой- ствами и запахом продукта, но также влияет на усвояемость или ха- рактеризует свежесть. Например, о безупречной свежести охла- жденного мяса судят по запаху и эластичности мышечной ткани. В настоящее время для создания хорошей консистенции мясных продуктов применяют функциональные добавки: загустители, студнеобразователи, эмульгаторы, стабилизаторы, пенообразова- тели и другие вещества. Механизм их действия состоит в изменении коллоидных систем продуктов. Среди них получили распростране- ние различные пектины, желатин, крахмал и его модификации, агар и агароид, целлюлоза и модифицированная целлюлоза, альгинат морских водорослей, лецитины, хитозаны, конденсированные фос- фаты и полифосфаты. При проведении анализа дегустаторами к помещениям предъяв- ляются особые требования. Рекомендуется иметь два изолирован- ных помещения: специально оборудованное для работы дегустато- ров и подготовительное, предназначенное для подготовки образцов для дегустации. Помещение для работы дегустаторов должно быть: защищено от шума и вибрации; хорошо вентилируемо, но без сквоз- няков; хорошо освещено, предпочтительно рассеянным дневным светом без проникновения прямых солнечных лучей. Освещенность рабочих мест должна быть равномерной и составлять не менее 500 лк. Освещение не должно искажать цвет оцениваемого про- дукта. Помещение для работы дегустаторов предпочтительно окраши- вать в светлые, спокойные для глаз тона; оно должно быть чистым без посторонних запахов. Температура воздуха в помещении – (20 2) С, относительная влажность воздуха – (70 5) %. Рабочие места дегустаторов должны располагаться так, чтобы дегустаторы не оказывали влияния друг на друга и не отвлекались 133 при проведении оценки. Рекомендуются кабины или столы (ширина 50–60 см, длина 80–90 см, высота 75–80 см) с перегородками (вы- сота 50 см, длина 40 см), а так же удобные стулья. При отсутствии перегородок места дегустаторов предпочтительнее размещать одно за другим. На столе дегустатора должны быть: дегустационные ли- сты; карандаш или ручка; тарелки (белые, без рисунка), стаканы или чашки; нож и вилка из нержавеющей стали; салфетка; посуда для отходов; нейтрализующие средства для восстановления вкусовой чувствительности (белый хлеб, некрепкий и негорячий чай или ми- неральная вода). Подготовительное помещение должно быть оснащено шкафами для хранения посуды, столовых приборов, рабочего инвентаря и др.; рабочими столами для подготовки проб; холодильниками; мойкой для посуды с горячей и холодной водой; посудой и неокисляемыми столовыми приборами; деревянной или металлической иглой для определения запаха в толще продуктов (неразрезанных); весами с наибольшим пределом взвешивания 1000 г; приборами для измере- ния температуры (термометрами с диапазоном измерения 0…100 С); оборудованием для измельчения и термической обра- ботки. Органолептические показатели могут указывать на степень раз- вития автолитических процессов, проходящих при хранении, све- жесть, характер и глубину развития микробиологических процес- сов. Обычно гнилостная порча начинается с поверхности, а затем проникает в толщу мяса, причем скорость порчи зависит от темпе- ратуры и влажности окружающей среды, состояния поверхности (корочка подсыхания, порезы) и гистологической структуры, вида бактерий, возбуждающих гнилостный распад. Различные виды порчи взаимосвязаны. Ослизнение, протекаю- щее при повышенных температурах и относительной влажности воздуха более 90 %, сопровождается сплошным ростом бактерий. Плесени, развивающиеся в кислой среде, сдвигают рН в щелочную сторону и подготавливают условия для жизнедеятельности гнилост- ных микроорганизмов. 134 В результате развития гнилостный микрофлоры происходит распад белка с образованием как первичных, так и вторичных про- дуктов гидролиза, оказывающих существенное влияние на органо- лептические показатели и пищевую ценность мяса. В ходе превращения белковых веществ в мясе накапливаются карбоновые жирные (уксусная, масляная, муравьиная) и оксикис- лоты, амины, альдегиды, а также неорганические соединения (Н 2 О, NН 3 , СО 2 , N 2 , H 2 S) и вещества, изменяющие вкус и запах (фенол, крезол, индол, скатол, меркаптан). Биологическая ценность мяса па- дает за счет распада белковых веществ. Процесс гнилостной порчи частично затрагивает и липидную фракцию. Изменение цвета обусловлено образованием мет- и сульфомио- глобина, появлением пигментации желто-зеленого цвета и обесцве- ченных участков под воздействием перекиси водорода и специфи- ческих пигментов, выделяемых некоторыми микроорганизмами. Консистенция мяса ухудшается, возрастает его рыхлость. Испортившееся мясо может стать причиной пищевых отравле- ний: токсикоинфекций, возникающих в результате употребления продукта, содержащего сальмонеллы, кишечную, дизентерийную палочку и протей, и интоксикаций, вследствие наличия в продуктах ядов (токсинов), выделяемых некоторыми видами микроорганизмов (стафилококки, стрептококки, палочка ботулинус) в процессе их де- ятельности. Контрольные вопросы 1. Опишите изменение белков при термической обработке. 2. Опишите изменение липидов при термической обработке. 3. Образование компонентов вкуса и аромата при термической обработке. |