Пищевые и биологически активные добавки лабораторный практикум

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для
предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ

Е.С. Сергачева

ПИЩЕВЫЕ
И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ
ДОБАВКИ
Лабораторные работы
Учебно-методическое пособие

Санкт-Петербург
2013

УДК 664

Сергачева Е.С. Пищевые и биологически активные добавки.
Лабораторные работы: Учеб.-метод. пособие. СПб.: НИУ ИТМО;
ИХиБТ, 2013. 37 с.
Учебно-методическое пособие содержит лабораторные работы по основным
разделам программы дисциплин «Технологические добавки и вспомогательные
вещества для формирования органолептических характеристик изделий» и « Пищевые
добавки и улучшители в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий».
Приведены форма отчета по выполненным лабораторным работам и вопросы для
самопроверки.
Предназначены для бакалавров направления 260100 Продукты питания из
растительного сырья и студентов специальностей 260202.65 Технология хлеба,
кондитерских и макаронных изделий и 260204.65 Технология бродильных производств и
виноделие очной и заочной форм обучения.

Рецензент: кандидат техн. наук, доц. И.А. Шестопалова

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом
Института холода и биотехнологий

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного
конкурса, в результате которого определены 12 ведущих
университетов России, которым присвоена категория «Национальный
исследовательский университет». Министерством образования и науки
Российской Федерации была утверждена программа его развития на
2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-
Петербургский национальный исследовательский университет
информационных техно-логий, механики и оптики».
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики, 2013
Сергачева Е.С., 2013

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия производство большинства пищевых
продуктов немыслимо без внесения в рецептуру таких веществ, как
пищевые добавки.
В Российской Федерации под термином «пищевые добавки»
понимают природные или искусственные вещества или их
соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе
их изготовления в целях придания им определенных свойств и (или)
сохранения качества пищевых продуктов.
К пищевым добавкам (Fооd аdditives), согласно одному из
первых определений объединенного Кодексного комитета экспертов
ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (ФАО Всемирная продоволь-
ственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ
Всемирная организация здравоохранения), относят «непищевые
вещества, добавляемые в продукты питания, как правило, в неболь-
ших количествах для улучшения внешнего вида, вкусовых качеств,
текстуры или для увеличения сроков хранения».
К пищевым добавкам, как правило, не относят соединения,
повышающие пищевую ценность продуктов (витамины, микро-
элементы, аминокислоты и т.д., эти соединения относятся к группе
биологически активных веществ). Не являются пищевыми добавками
и загрязняющие вещества, попадающие в продукты из окружающей
среды.
Основные цели введения пищевых добавок:
совершенствование технологии подготовки и переработки
пищевого сырья, улучшения или облегчения технологического
процесса, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения
продуктов питания;
сохранение природных качеств пищевого продукта
(увеличение стойкости продукта к различным видам порчи);
улучшение и сохранение органолептических свойств
пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.
Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или
четырехзначный номер (с предшествующей ему литерой «Е»). Они
используются в сочетании с названиями функциональных классов,
отражающих группировку пищевых добавок по технологическим
функциям (подклассам).

Классификация пищевых добавок в соответствии с системой
цифровой кодификации:
Е 100 Е 182 красители;
Е 200 и далее консерванты;
Е 300 и далее антиокислители (антиоксиданты);
Е 400 и далее стабилизаторы консистенции, эмульгаторы;
Е 500 и далее регуляторы кислотности, разрыхлители;
Е 620 и далее усилители вкуса и аромата;
Е 700 Е 800 запасные индексы для другой возможной
информации;
Е 900 и далее глазирующие агенты, улучшители хлеба;
Е 1000 и далее подсластители, добавки, препятствующие
слеживанию сахара, соли, добавки для обработки муки, крахмала
и т. д.
В зависимости от технологических функций пищевые добавки
делятся на следующие группы:
1) вещества, улучшающие цвет продуктов:
красители;
отбеливатели;
фиксаторы окраски;
2) вещества, улучшающие аромат и вкус продуктов:
ароматизаторы;
модификаторы (усилители) вкуса и аромата;
подсластители;
сахарозаменители;
подкислители, кислоты;
заменители соли;
3) вещества, регулирующие консистенцию продуктов:
эмульгаторы;
пенообразователи;
загустители;
гелеобразователи, желеобразователи, желирующие веще-
ства;
наполнители;
4) вещества, способствующие увеличению сроков годности
пищевых продуктов:
консерванты;
защитные (инертные) газы, защитная (инертная) атмосфера;

антиокислители (антиоксиданты), ингибиторы окисления;
синергисты антиоксидантов;
уплотнители (растительных тканей), отвердители;
влагоудерживающие агенты;
вещества, препятствующие слеживанию и комкованию;
пленкообразователи, покрытия, глазирователи, глянце-
ватели;
стабилизаторы;
стабилизаторы пены;
стабилизаторы замутнения;
5) вещества, ускоряющие и облегчающие ведение техно-
логических процессов:
ферменты и ферментные препараты;
разрыхлители;
пеногасители, антивспенивающие агенты;
средства обработки муки, хлебопекарные улучшители;
регуляторы кислотности;
катализаторы гидролиза и инверсии;
осветлители (адсорбенты, флокулянты);
вещества, облегчающие фильтрование;
носители, растворители, разбавители;
средства для таблетирования;
разделители, разделяющие агенты, антиадгезивы;
осушители;
средства для снятия кожицы (с плодов);
охладители, охлаждающие и замораживающие агенты;
вещества, способствующие жизнедеятельности полезных
микроорганизмов;
эмульгирующие соли;
пропелленты;
катализаторы.

Общие методические указания
к выполнению лабораторных работ

1. Перед началом выполнения работ в лаборатории студент
изучает правила охраны труда, техники безопасности и про-
тивопожарной профилактики и в процессе работы безоговорочно их
выполняет.
2. На занятии преподаватель дает студентам задание
на выполнение лабораторных работ.
3. При проведении занятий студенческая группа разбивается
на отдельные подгруппы.
4. Студент должен знать не только последовательность
проведения работы, но и ее практический смысл. Список
рекомендуемой литературы приведен в конце учебно-методического
пособия.
5. В лабораторных работах студент должен использовать
методы и приемы, соответствующие требованиям стандартов или
нормам лабораторной практики. Следует помнить, что даже самые
незначительные изменения в методике могут привести к резким
искажениям конечных результатов определения.
6. Студент обязан сам, исходя из описания работы, определить,
какие приборы и материалы ему нужны.
7. Все необходимые расчеты и результаты опытов студент
записывает в рабочую тетрадь. Форма записи наблюдений приведена
в конце каждой работы.
8. При выполнении опытов рабочее место нужно содержать
в порядке и чистоте, а после окончания работы следует тщательно
убрать его и вымыть использованную посуду.

Оформление лабораторных работ
В отчете по лабораторной работе должны быть приведены:
1) название работы;
2) цель работы;
3) план работы;
4) краткое описание проведения эксперимента;
5) полученные результаты по приведенной форме;
6) выводы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
РАСЧЕТ РЕЦЕПТУРЫ, ПРИГОТОВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ
НАТУРАЛЬНОГО ПИЩЕВОГО КРАСИТЕЛЯ
(КАРАМЕЛЬНОГО КОЛЕРА) Е 150 А

В производстве пищевых продуктов (спиртных напитков,
кондитерских и кулинарных изделий) для придания различных
оттенков коричневого и желтого цветов широко используют
натуральный краситель Е 150 сахарный колер (синонимы –
карамельный колер, карамельный краситель, жженый сахар,
карамелизованный сахар, краситель пищевой натуральный «Кара-
мель»).
Получение сахарного колера. Колер получают путем
контролируемого нагревания товарных форм пищевых углеводов:
мономеров и(или) полимеров глюкозы и фруктозы, например
сиропов глюкозы, сахарозы и(или) инвертного сиропа, декстрозы.
Для ускорения карамелизации могут использоваться кисло —
ты или щелочи (прежде всего, едкий натр и соли, кроме су —
льфитов и аммиачных соединений).
В зависимости от технологии получения различают
следующие виды сахарного колера:
сахарный колер I простой (Е 150 а);
сахарный колер II (Е 150 b), полученный по щелочно-
сульфитной технологии;
сахарный колер III (Е 150 с), полученный по аммиачной
технологии;
сахарный колер IV (Е 150 d), полученный по аммиачно-
сульфитной технологии.
Простой сахарный колер готовится путем термической
обработки сахарозы при температуре 180 200 С, т. е. при
температуре, превышающей температуру ее плавления. Окраску
колеру сообщают буроокрашенные продукты разложения сахарозы,
называемые карамелями.
Карамелизация сахаров основана на реакциях дегидратации
и конденсации, продуктами которых являются ангидриды, окси-
метилфурфурол, органические кислоты, гуминовые вещества.

Нагревание сахарозы прежде всего сопровождается отнятием от ее
молекулы одной двух молекул воды с образованием ангидридов.
В зависимости от степени дегидратации сахарозы различают
следующие ангидриды: карамелан, карамелен и карамелин.
Карамелан (С12Н18О9) образуется при потере молекулой сахарозы
двух молекул (10,5 %) воды. При потере тремя молекулами сахарозы
восьми молекул (14 %) воды образуется карамелен (С36Н50О25); при
потере двумя молекулами сахарозы семи молекул (18,4 %) воды
получается карамелин (С24Н30О15).
Карамели различной степени дегидратации отличаются
интенсивностью окраски, температурой плавления, удельным
вращением, растворимостью в воде и спирте (табл. 1).

Таблица 1
Свойства карамелей

Карамель
Показатель
Карамелан Карамелен Карамелин
Цвет Желтый Ярко-
коричневый
Температура 145 205 Не плавится
плавления, С
Удельное вращение 80 64,5
Растворимость Легко растворим Растворим Растворим
в воде и 80 %-м в воде в воде при
метиловом спирте кипячении

Карамели обладают высокой редуцирующей способностью
и интенсивностью светопоглощения, которая увеличивается про-
порционально степени дегидратации. Продукты первой и второй
степеней дегидратации имеют максимум светопоглощения при
225 235 нм. Продукты более глубокой дегидратации имеют боль-
ший максимум светопоглощения 282 нм.
Дальнейшая термическая дегидратация ангидридов сахарозы
(потеря молекулой сахарозы трех молекул воды) приводит к обра-
зованию оксиметилфурфурола, который подвергается изменениям:
он либо усложняет свою молекулу с сохранением гексозоуглеводного
скелета, образуя при этом гуминовые вещества, либо разлагается
с образованием органических кислот левулиновой и муравьиной.

В присутствии воздуха при термическом разложении сахарозы
образуются также такие продукты окисления, как ацетон и другие
мало изученные соединения.
Из продуктов карамелизации наиболее ценными составными
веществами колера являются буроокрашенные водорастворимые
ангидриды карамелан и карамелен.
На производстве колер приготавливают в колероварочных
котлах с электрическим обогревом, которые устанавливают в изоли-
рованном помещении с искусственной вентиляцией, так как выде-
ляющиеся при варке колера газы действуют на глаза и дыхательную
систему.
Для варки колера котел на 50 55 % его объема загружают
сахаром. Большее заполнение недопустимо, так как при нагревании
масса вспучивается и может перелиться через край. Затем к сахару
добавляют 1 2 % воды и производят нагрев при непрерывном
размешивании. При температуре 160 °С сахар расплавляется
и постепенно буреет. Затем карамелизация протекает при 180 200 °С.
Варка колера продолжается 6 8 ч. Конец карамелизации опре-
деляется органолептически. Колер считается готовым, если капля его,
нанесенная на стекло, после непродолжительного погружения
в холодную воду имеет темно-бурую окраску, крошится при снятии
со стекла и не прилипает к пальцам.
По окончании варки массе дают остыть до температуры
60 65 °С, прибавляют к ней горячую воду в количестве, необ-
ходимом для получения 79 81 %-го раствора. Выход колера, содер-
жащего 20 % воды, составляет 108 % от массы сахара. Правильно
приготовленный колер полностью растворяется в воде и имеет
интенсивную окраску. Раствор 0,5 г колера в 1 л воды должен иметь
такую окраску, как раствор 5 мл 0,1 н. раствора йода в 1 л воды. До
использования колер хранится в сухом прохладном помещении.
Свойства сахарного колера. Органолептические свойства:
вязкая жидкость или твердое вещество от темно-коричневого до
черного цвета с запахом жженого сахара и горьким вкусом. Физико-
химические свойства: сахарный колер хорошо смешивается с водой,
почти не растворяется в спирте, не растворяется в жирах. Свето-
и термостойкость (до 150 °С) очень хорошие. Сахарный колер имеет
высокую микробиологическую стабильность.

Применение сахарного колера. Гигиенические нормы для
пищевой добавки Е 150 а: ДСП не уточнено. Согласно Codex,
сахарный колер разрешен в шести стандартах на пищевые проду-
кты в качестве красителя: джемы, варенья, желе в количестве
до 200 мг/кг; соленые огурцы до 300 мг/кг; ароматизированные
йогурты и другие кисломолочные продукты после ферментации
до 150 мг/кг; консервированные грибы, цитрусовые мармелады, супы
и бульоны GMP.
Сахарный колер в РФ разрешен в качестве красителя для пива,
сидра, уксуса, некоторых вин и ароматизированных напитков на
винной основе, горьких содовых напитков, горького вина, овощей
в уксусе, рассоле или масле, за исключением оливок, джема, желе,
мармелада и других подобных продуктов переработки фруктов,
включая низкокалорийные, сосисок, сарделек, вареных колбас,
вареного мяса, паштетов (СанПиН 2.3.2.1293 03).
В странах ЕС и США сахарный колер разрешен и используется
для окрашивания всех лекарственных препаратов и косметических
средств.
Цель работы: изучить технологию приготовления сахарного
колера и освоить методики оценки его качества.
Порядок выполнения работы:
1) рассчитать количество сахара-песка, воды и жира для при-
готовления сахарного колера;
2) изготовить сахарный колер;
3) провести анализ сахарного колера.

РАСЧЕТ РАБОЧЕЙ РЕЦЕПТУРЫ САХАРНОГО КОЛЕРА

Таблица 2
Рецептура сахарного колера
W = 22,0 %
Наименование Массовая Расход сырья
сырья доля СВ, % На 1 т готовых
На загрузку, г
изделий, кг
В натуре В СВ В натуре В СВ
Сахар-песок 99,85 867,97 866,67 Рассчитать Рассчитать
Итого 867,97 866,67 Рассчитать Рассчитать
Выход 78,00 1000,00 780,00 150,00 Рассчитать

Источник

дозировки ароматизатора и красителя для изготовления белкового
крема.
Порядок выполнения работы:
1) рассчитать рецептуру для приготовления крема (табл. 6);
2) приготовить ароматизатор – ванильную пудру;
3) изготовить белковый крем;
4) подобрать красители и ароматизаторы и их дозировки;
5) провести анализ белкового крема.
Варианты: изготовление белкового крема с добавлением раз-
ных ароматизаторов и красителей («Яблоко», «Апельсин», «Вишня»,
«Клубника» и т. д.).

РАСЧЕТ РАБОЧЕЙ РЕЦЕПТУРЫ БЕЛКОВОГО КРЕМА

Таблица 6
Рецептура белкового крема
W = (30,0 ± 2,0) %
Содержание СВ, Расход сырья в натуре
Сырье
% на 1 т, кг на 300 г, г
Сахарная пудра 99,85 649,77 Рассчитать
Белок яичный 12,00 324,88 Рассчитать
Ванильная пудра 99,85 24,37 Рассчитать
Итого – 999,02 Рассчитать
Выход 70,00 1000,00 300,00

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕЛКОВОГО КРЕМА

Технология приготовления ванильной пудры. Смешивают одну
часть (3 г) этилванилина (или аэрованилона) с одной частью
этилового спирта, растворяют (при необходимости) на электрической
плитке. Добавляют 12,5 частей сахарной пудры и тщательно
перемешивают.
Технология приготовления белкового крема. Для приго-
товления белкового сырого крема предварительно охлажденные
белки взвешивают на технических весах, помещают в емкость для
взбивания. Сбивают белки в течение 7 10 мин, вначале при малой,

а затем при большой частоте вращения (240 300 об/мин). Потом
добавляют часть сахарной пудры (около 15 %) и сбивают смесь
в течение 7 10 мин. После этого добавляют на рабочем ходу мик-
сера остальное количество сахарной пудры и сбивают еще в течение
3 5 мин. Добавляют предусмотренное рецептурой количество
ванильной пудры. К концу взбивания объем должен увеличиться в
4 7 раз от первоначального, и должны оставаться бороздки от
венчиков.
Готовый крем представляет собой пышную, белую, слегка
тягучую массу. Используют его незамедлительно, так как он быстро
оседает.
В крем добавляют заранее подобранные красители
и ароматизаторы (аромат крема должен соответствовать его цвету).

АНАЛИЗ БЕЛКОВОГО КРЕМА

Определение кислотности крема:

5 г крема + 50 мл Н2О + фенолфталеин

и титруем 0,1 н. раствором NaOH.
Определение влажности крема: 5 г крема на высушивание
в бюксах в сушильном шкафу при t = 130 °C в течение 40 мин:

m m1
W= 100, %,
m
где m масса образца до высушивания, г; m1 масса образца после
высушивания, г.

Запись в рабочей тетради:
наименования и дозировки вносимых добавок;
результаты дегустационной оценки полученного крема;
заключение.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте основные принципы подбора пищевых
красителей при создании кондитерских изделий.
2. Какова технологическая регламентация пищевых красителей
и ароматизаторов?
3. Классификация пищевых ароматизаторов. Особенности получения.
4. Каким образом производится ванильная пудра?
5. Что такое пены? Какие существуют пенообразователи?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВИТАМИНА С
КАК БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ
В НАПИТКАХ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Аскорбиновая кислота (витамин C) лактон 2,3-дигидро-α-гулоновой
кислоты.
Метод основан на окислительно-восстановительной реакции
между аскорбиновой кислотой и 2,6-дихлорфенолиндофенол (краска
Тильманса).
2,6-дихлорфенолиндофенол показывает два вида реакции
(рисунок). Один вид обусловливается изменением pH среды, как
у обычных ацидометрических индикаторов; при этом имеет место
переход от интенсивного синего цвета в щелочной среде к бледно-
красному в кислой среде. Переход окраски происходит между рН 4
и 5, в этом интервале индикатор имеет фиолетовый цвет. Второй вид
реакции – это ОВ-переход от темно-синего окисленного состояния
к бесцветному. Данную реакцию и используют для определения
аскорбиновой кислоты. Кислотные вытяжки из растений титруют
раствором индикатора (известного титра) до наступления розового
окрашивания, обусловливаемого избытком индикатора в кислой
среде. Избыток краски в кислой среде дает розовое окрашивание.

Рисунок

Материалы исследования и реактивы: сок грейпфрутовый;
17 %-й раствор CH3COOH; 5 % -й раствор уксусно-кислого свинца
в 5 %-й уксусной кислоте; 80 %-я уксусная кислота; 0,001 н. раствор
2,6-дихлорфенолиндофенола; 0,5 %-й раствор соли Cu (Fe, Al).
Приготовление 17 %-го раствора уксусной кислоты:
ρ = 1,04 г/см3;
для приготовления раствора необходимо взять 17 мл уксусной
кислоты (100 %) и растворить в 83 мл воды.
Приборы: колба коническая на 100 см3; пипетка на 2,5 и 10 см3;
градуированная пипетка на 1 см3; воронка; вата; бумажный фильтр.
Ход определения. 50 мл сока переносят в коническую колбу на
100 мл, приливают 2 мл 17 %-й уксусной кислоты. Смесь перемеши-
вают и фильтруют через слой ваты, вложенной в воронку большого
диаметра.
В колбу отмеривают 10 см3 фильтрата, прибавляют 5 см3
раствора уксусно-кислого свинца в уксусной кислоте, перемешивают

и фильтруют через плотный бумажный фильтр в коническую колбу.
К 5 мл прозрачного фильтрата добавляют 2,5 мл 80 %-й уксусной
кислоты и 10 мл воды.
Для титрования в конические колбы емкостью 100 мл вносят
по 5 мл прозрачного фильтрата, добавляют по 2,5 мл 80 %-й
уксусной кислоты и по 10 мл воды.
Титрование проводят 0,001 н. раствором 2,6-дихлор-
фенолиндофенола до появления стойкого, удерживающегося в тече-
ние 0,5–1,0 мин слабо-розового окрашивания.
Содержание аскорбиновой кислоты определяется по формуле

аK 1 1,5 0,088 0,97 100
X= аK 0,0266 100,
5

где а – количество раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего
на титрование, мл; K – поправочный коэффициент к титру раствора
краски; 1 – коэффициент разведения сока; 1,5 – коэффициент разве-
дения фильтрата, взятого для титрования; 0,088 – количество аскор-
биновой кислоты, соответствующее 1 см3 0,001 н. раствора 2,6-дих-
лорфенолиндофенола, мг; 0,97 – коэффициент для пересчета коли-
чества сока в кубических сантиметрах на количество в граммах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В СОКЕ
ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ

Под действием различных факторов содержание витамина C
из-за легкой окисляемости уменьшается. Витамин C разрушается при
термической обработке (кипячении, пастеризации, стерилизации,
сушке); при действии солей меди и железа.
Ход определения. В две конические колбы на 100 мл отбирают
по 50 мл исследуемого напитка. Сок в первой колбе кипятят, во
вторую колбу добавляют 1 мл раствора сульфата меди CuSO4.
Определение содержания аскорбиновой кислоты проводят по
вышеуказанному методу.

Полученные результаты сравнивают с содержанием витами-
на C в исходной пробе с необработанным соком, которое принимают
за 100 %.
Пересчитывают степень разрушения аскорбиновой кислоты
при обработке сока (в процентах).

Контрольные вопросы

1. Что такое биологически активные добавки? Классификация
и значение в создании современных продуктов питания.
2. Роль витаминных добавок при создании продуктов питания.
3. Какая форма аскорбиновой кислоты является значимой
с точки зрения биологической ценности продукта?
4. Каков механизм действия антиоксидантов?
5. Каковы качественные реакции на аскорбиновую кислоту?
6. На чем основывается метод определения витамина С в на-
питках?
7. Какие факторы могут повлиять на разрушение витамина С
в продукте во время его хранения?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ
БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ

В пищевой промышленности широко используются пищевые
добавки. Это природные или синтезированные вещества, предна-
меренно вводимые в пищевые продукты для придания им опре-
деленных свойств. Среди специально добавляемых веществ особое
значение для консервирования имеют химические соединения,
получившие название консервантов.
Консерванты предотвращают микробиальную порчу продук-
тов. Механизм действия консервантов на возбудителей разнообразен.

Можно выделить:
– консерванты, угнетающие определенную фазу прорастания
спор микроорганизмов;
– консерванты, снижающие активность воды в субстрате
и тем самым угнетающие рост и развитие микроорганизмов.
Количество консервирующих веществ регламентируется
стандартами, так как их поведение в организме неоднозначно. Их
использование разрешается только тогда, когда они технологически
необходимы, не представляют риска для здоровья и используются
в интересах потребителя. Существуют несколько вариантов участия
консервантов в обмене веществ:
1) нерастворимые вещества, которые, как правило, проходят
неизменными через кишечник;
2) вещества, которые всасываются из желудочно-кишечного
тракта, но химическому превращению не подвергаются. Они не дают
токсичных метаболитов и выводятся из организма через почки;
3) вещества, всасываемые из желудочно-кишечного тракта,
но после биохимического разложения выводимые из организма.
На первом этапе они окисляются, на втором – приобретают
гидрофильность (связываясь с глюкуроновой, серной, фосфорной
кислотами или иным путем), т. е. имеют способность к выведению
из организма. Для данных веществ, метаболизирующих таким
образом, характерны достаточно быстрые биохимические превраще-
ния и отсутствие накопления метаболитов в организме. Например,
бензойная кислота в организме человека образует с глицином
гиппуровую кислоту и выводится через почки.
Бензойная кислота (С6Н5СООН) и ее натриевая соль
(С6Н5СООNa) используются в концентрациях до 0,1 % для
консервирования различных пищевых продуктов. Несмотря на
низкий консервирующий эффект, бензоат натрия применяют чаще,
чем кислоту, из-за лучшей растворимости его в воде. Эффективность
консерванта повышается в кислой среде (pH менее 5). Активность
против дрожжей выше, чем против плесеней. Бензойная кислота
влияет на ферментативную систему микроорганизмов, а также
действует на клеточные мембраны. Она хороший консервант для
кислой фруктово-овощной продукции. Бензойная кислота и ее соли
применяются для консервирования плодово-ягодных пюре, соков,
используемых в кондитерском производстве, плодово-ягодного

повидла, фруктовых соков, икры рыбной, рыбных пресервов
в количестве не более 1000 мг/кг, а также мармелада, пастилы,
меланжа, предназначенного для производства печенья, в количестве
не более 700 мг/кг;
– соединения, которые всасываются и метаболизируются
подобно веществам третьей группы, но их выведение или выведение
их метаболитов происходит медленно. Например, борная
и салициловая кислоты;
– соединения, которые после всасывания используются
организмом так же, как и обычные питательные вещества. Они
подвергаются биохимическому разложению подобно белкам, жирам,
углеводам. Например, пропионовая и сорбиновая кислоты.
Реактивы: 15 %-й раствор железисто-синеродистого калия;
30 %-й раствор серно-кислого цинка; 10 %-й раствор соляной
кислоты; хлороформ; 95 %-й этиловый спирт; фенолфталеин;
0,095 моль/дм3 раствора едкого натрия; 10 %-й раствор едкого натрия.

Количественное определение бензойной кислоты

Цель: ознакомиться с методикой количественного анализа
содержания бензойной кислоты в пищевых продуктах.
Сущность метода определения бензойной кислоты и бензоата
натрия сводится к приготовлению водной вытяжки из исследуемого
продукта, осаждению из нее белковых веществ, экстракции
бензойной кислоты из водной вытяжки хлороформом с последующим
титрованием.
Техника выполнения. Для проведения анализа готовят водную
вытяжку в мерной колбе на 250 мл из навески продукта массой
20–50 г (если продукт твердый, его измельчают, добавляют по
каплям 10 %-й раствор NaOH до щелочной среды (проба по лак-
мусовой бумаге). Для осаждения белковых веществ прибавляют
5–10 мл K4(Fe(CN)6) и 5–10 мл ZnSC4. Содержимое колбы доводят
до метки дистиллированной водой, энергично перемешивают
и через 5 мин фильтруют. Затем 100 мл фильтрата помещают
в делительную воронку, нейтрализуют раствором НС1 до ней-
тральной реакции, после чего добавляют еще 5 мл НС1. Бензойную
кислоту экстрагируют четыре раза хлороформом по 40–50 мл;
продолжительность каждой экстракции составляет 15–20 мин.

Взбалтывание проводят круговыми вращательными движениями
через каждые 5 мин.
После каждой экстракции хлороформенные вытяжки
собирают в одну колбу и затем отгоняют 3/4 объема хлороформа на
водяной бане при температуре 65 °С, после чего остаток вытяжки
переносят в форфоровую чашку и выпаривают досуха при
температуре 40–50 °С.
При попадании в вытяжку водного слоя необходимо
хлороформенный слой промыть дистиллированной водой два раза
по 5 мл.
Остаток бензойной кислоты в чашке растворяют в 30–50 мл
спирта (нейтрализованного по фенолфталеину), прибавляют 10 мл
дистиллированной воды, две–три капли фенолфталеина и титруют
0,05 моль/дм3 раствором NaOН. 1 мл раствора NaOH соответствует
0,0061 г бензойной кислоты или 0,0071 г бензоата натрия.
Массовая доля бензойной кислоты (в процентах)

100VCMV 1
X= ,
1000V2m
где V – объем раствора NaOH, израсходованного на титрование, мл;
С – молярная концентрация раствора NaOH, моль/ дм3; М – моле-
кулярная масса бензойной кислоты, г/ моль; V1 – общий объем
приготовленного раствора, мл; V2 – объем фильтрата, взятого для
экстракции хлороформом, мл; m – масса навески продукта, г.

Запись в рабочей тетради:
подтверждение наличия бензойной кислоты;
объем раствора NaOH, израсходованного на титрование (V), мл;
молярная концентрация раствора NaOH (C ), моль/ дм3;
молекулярная масса бензойной кислоты (М), г/ моль;
общий объем приготовленного раствора (V1), мл;
объем фильтрата, взятого для экстракции хлороформом (V2), мл;
масса навески продукта (m), г;
массовая доля бензойной кислоты (Х), %.

Контрольные вопросы

1. Сущность метода определения бензойной кислоты.
2. Растворы, используемые для осаждения белковых веществ.
3. Чем экстрагируют бензойную кислоту из водной вытяжки?
4. Для чего используется раствор HCl?
5. В чем растворяют остаток бензойной кислоты?
6. Принцип действия консервантов.
7. Цель введения консервантов в пищевые продукты.

Источник