III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ ХЛЕБА В КОТЛЕТНОМ ФАРШЕ РАЗНЫХ ТОРГОВЫХ МАРОК
Смолянский Р.А., Шептухин А.К.
Автор работы награжден дипломом победителя первой степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF



Введение

Актуальность: В наши дни большой популярностью пользуются полуфабрикаты, предназначенные для употребления в пищу, поскольку ритм жизни людей растет с каждым годом и времени на такие привычные дела, как приготовление ужина, становится всё меньше и меньше. А если людям необходим данный вид товаров, то предложение этих товаров растет с каждым днём. Среди множества производителей мясных полуфабрикатов зачастую встречаются недобросовестные, ведь продукт находится в таком состоянии, в котором тяжело определить его качество с первого взгляда.

Одним из самых часто подделываемых продуктов являются котлеты, поскольку производитель может добавить в них разное количество посторонних ингредиентов, а покупатель так и останется в неведении.

Цель работы: Определение количества содержания примесей хлеба в котлетной массе мясных полуфабрикатов различных производителей.

Предмет исследования: мясной фарш

Объект исследования: выявление содержания хлеба в котлетной массе

Задачи:

  1. Изучение состава котлетного фарша согласно требованиям ГОСТ

  2. Проведение анкетирования учащихся лицея №8 «Олимпия» с целью выявления предпочтений в выборе мясных полуфабрикатов

  3. Подбор наиболее оптимальных методик определения количественного содержания хлеба в котлетном фарше

  4. Проведение химического эксперимента по определению качественного и количественного содержания хлеба в образцах котлетного фарша различных производителей

  5. Подведение итогов эксперимента

Гипотеза: содержание хлеба в котлетных полуфабрикатах в большей степени не соответствует требованиям ГОСТа

Методы исследования: работа с источниками информации, анализ, синтез, сравнение.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.Состав мясных полуфабрикатов согласно требованиям ГОСТ

Согласно требованиям ГОСТ в состав мясных полуфабрикатов (на 1 кг) должны входить:

Котлетная масса (1кг)

 

Лук репчатый 1шт.

Сливочное и растительное масло по 2-3 столовых ложки

Белый хлеб или батон (без корок)

100-150г

Мука 5-7 столовых ложек

Фарш (свинина + говядина) 500-600г

Яйцо 1шт.

Молоко 150мл.

В состав мясных полуфабрикатов обязательно должен входить фарш свиной или говяжий. Почему домашние котлеты самые вкусные, в отличие от котлет в столовых, например. Потому что основной вкус котлете придают жиры, содержащиеся в мясе. А в местах общественного питания или в магазинных продуктах, зачастую доля посторонних ингредиентов так высока, что мясо занимает третью или даже четвертую позицию. Помимо этого важно и качество мяса, ведь в промышленности для создания фарша используется мясо, непригодное для продажи в целостном виде.

Необходимость яйца в котлетах подвергается критике многих поваров, ведь белок быстро сворачивается в процессе жарки, а это негативно влияет на консистенцию котлеты. Другая же половина кухонных профессионалов ( в основном домохозяйки) считают яйцо неотъемлемой частью блюда, по их версии, именно белок связывает всю массы воедино.

Хлеб, безусловно, является одним из главнейших ингредиентов котлеты, а разговоры о том, что хлеб добавляется из желания экономить – всего лишь миф. Хлеб служит «скелетом» котлеты, создающим её твёрдую основу, но при этом придает мягкости. Но именно хлеб становится виновником большинства обманов, совершаемых производителем, ведь его количество не так просто определить и по внешнему виду, и по вкусу.

Хлеб – основной источник необходимых организму полисахаридов, а содержание крахмала в нем так велико, что способно покрывать всю норму, необходимую человеку.

Таблица 1.- Содержание крахмала в разных сортах хлеба

Наименование

Содержание

Свежий хлеб

66%

Сухари

61%

Сухари из цельной муки

58%

Белый хлеб

48%

Ржаной хлеб

45%

Выпечка из слоеного теста

37%

Согласно ГОСТов допустимое содержание хлеба в полуфабрикатах из котлетной массы может быть в пределах от 18% до 25%.

1.2.Методики определения качественного и количественного содержания хлеба в котлетном фарше:

Согласно требованиям ГОСТ одним из ингредиентов мясных полуфабрикатов является хлеб, в состав которого входит большое количество крахмала.

Крахмал – это углевод, который относится к классу полисахаридов. Качественной реакцией на крахмал является появление синего окрашивания при взаимодействии крахмала с йодом. Мономером крахмала является α-глюкоза.

Гидролиз крахмала

Гидролиз крахмала проводят в приборе, состоящем из конической колбы вместимостью 250 мл и пригнанного к ней воздушного холодильника.

5 г хорошо измельченной пробы фарша помещают в химический стакан на 25-50 мл; добавляют 10 мл воды; тщательно размешивают стеклянной палочкой.

Полученную массу переносят в коническую колбу на 250 мл, добавляют 40 мл дистиллированной воды.

В колбу приливают 30-35 мл 10%-ной соляной кислоты (НCl), присоединяют ее к воздушному или водяному холодильнику и нагревают до начала кипения. Содержимое колбы кипятят 10 минут с момента закипания.

Полноту гидролиза крахмала проверяют через 10 минут, для чего:

- на предметное стекло стеклянной палочкой наносят 1-2 капли горячего гидролизата;

- добавляют 1 каплю раствора Люголя.

При неполном гидролизе жидкость окрашивается в синий цвет, и гидролиз следует продолжить еще 3-5 минут и проверить полноту гидролиза снова.

При полном гидролизе крахмала:

- колбу с гидролизатом охлаждают до комнатной температуры;

- содержимое колбы нейтрализуют 15-20%-ным раствором щелочи до слабокислой реакции;

- содержимое колбы (гидролизат) переносят в мерную колбу (вместимостью 250 мл).

Осаждение несахаров.

В мерную колбу с гидролизатом добавляют:

- 3 мл 15%-ного раствора K4[Fe(CN)6]

- 3 мл 30%-ного раствора сульфата цинка

- дистиллированную воду (до метки);

тщательно перемешивают и отстаивают10-15минут, затем фильтруют в сухую чистую колбу.

Определение редуцирующих сахаровцианидным (арбитражным) методом.

Цианидный метод основан на способности редуцирующих сахаров, восстанавливать в щелочном растворе K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) в K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль).

Метод можно использовать при концентрации сахаров в растворе не менее 0,1 и не более 2%.

Отфильтрованную жидкость наливают в бюретку для горячего титрования.

Готовят раствор:

- в коническую колбу (вместимостью 100мл) наливают 10 мл 1%-ного раствора K3[Fe(CN)6];

- добавляют 2,5 мл 2,5 н.NaOH и 1 каплю раствора метиленовой сини;

- доводят раствор до кипения;

- коническую колбу с раствором ставят на горелку;

- после закипания содержимого колбы из бюретки (1 капля в секунду) добавляют испытуемый раствор сахара.

Во время титрования раствор K3[Fe(CN)6] поддерживают в состоянии слабого кипения (не более 3 минут), что способствует хорошему перемешиванию раствора.

Испытуемый раствор из бюретки добавляют до перехода зеленой окраски (через фиолетовую) в светло-желтую.

Процентное содержание X редуцирующих сахаров вычисляют по формуле (1)

(1)

K ─ поправка к точно 1%-ному раствору K3[Fe(CN)6] = 0,9820;

V ─ объем раствора сахара, израсходованный на восстановление 10 мл K3[Fe(CN)6];

a ─ разбавление раствора (объем колбы, в которую внесена навеска);

Процентное содержимое хлеба Υв котлетах, рассчитывают по формуле (2):

(2)

m ─ количество редуцирующих сахаров в %;

0,9 ─ коэффициент пересчета глюкозы на крахмал;

48 ─ количество крахмала в хлебе, %.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Социологический опрос

Для того чтобы узнать какой из мясных полуфабрикатов чаще всего употребляют в пищу ученики нашего лицея и каков его состав, был проведен социологический опрос.

  1. Какой мясной полуфабрикат вы чаще всего употребляете в пищу?

  2. Знаете ли вы состав потребляемого продукта?

  3. Продукт, какой торговой марки вы предпочитаете?

Рисунок .1.

Рисунок .2.

Рисунок .3.

Вывод: результаты социологического опроса показали, что большинство учеников нашего лицея из мясных полуфабрикатов предпочитают «Котлеты домашние». Но многие ученики не знают состав потребляемого ими полуфабриката.

По результатам анкетирования для эксперимента нами были выбраны три наиболее популярные среди учеников Лицея №8 «Олимпия» торговые марки:

  • «Волгоградский мясокомбинат»,

  • «Ермолинские полуфабрикаты»,

  • ООО «Становское».

2.2.Органолептические показатели

Таблица 2.Органолептические показатели мясного фарша разных торговых марок

Наименование фарша

«Фарш домашний» по ГОСТу

«Фарш домашний» (Волгоградский мясокомбинат)

«Фарш домашний» (Ермолинские)

«Фарш домашний» (Становское)

Внешний вид

Однородная мясная масса без костей, хрящей, сухожилий, грубой соединительной ткани, кровяных сгустков и пленок.

Однородная мясная масса без костей, хрящей, сухожилий, грубой соединительной ткани, кровяных сгустков и пленок.

Однородная мясная масса без костей, хрящей, сухожилий, грубой соединительной ткани, кровяных сгустков и пленок.

Однородная мясная масса без костей, хрящей, сухожилий, грубой соединительной ткани, кровяных сгустков и пленок.

Цвет

От светло-розового до темно-красного

Светло-серый

Светло-серый

Светло-серый

Запах

Свойственный доброкачественному продукту

Свойственный доброкачественному продукту

Свойственный доброкачественному продукту

Свойственный доброкачественному продукту

2.3. Опыт 1.Определение наличия крахмала в котлетном фарше различных производителей.

На предметное стекло поместили 5 г котлетного фарша каждой торговой марки, после чего добавили в каждую из проб раствор Люголя (раствор йода в йодиде калия). В результате, все пробы приобрели характерную для крахмала синюю окраску, но разной интенсивности.

Вывод:

  • проба котлетного фарша торговой марки «Волгоградский мясокомбинат» приобрела ярко – синюю окраску;

  • проба котлетного фарша торговой марки «Ермолинские» приобрела темно-синюю окраску;

  • проба котлетного фарша торговой марки ООО «Становское» приобрела бледно-синюю окраску.

Итог:

в котлетном фарше торговой марки «Ермолинские» содержится наибольшее количество крахмала, в фарше торговой марки ООО «Становское»-наименьшее.

2.4. Опыт 2. Гидролиз крахмала

Гидролиз необходим для расщепления крахмала до глюкозы и последующего количественного анализа содержания хлеба в котлетном фарше.

Для проведения данного эксперимента нами был собран прибор, состоящий из конической колбы вместимостью 250 мл и пригнанного к ней воздушного холодильника. (Приложения 1,2)

Рисунок 4. Прибор для гидролиза крахмала: а– перегонная колба, б– каплеуловитель, в– дистилляционная трубка, г– приемник с титрованным раствором

Пробу котлетного фарша массой 5 г каждой из торговых марок растворили в 10мл воды, тщательно размешав стеклянной палочкой. Добавили 40 мл дистиллированной воды.

В каждую из колб прилили 35 мл 10%-ной соляной кислоты (НCl). Затем колбы были присоединены к водяному холодильнику, поставлены на сетку и разогреты до начала кипения.

Полученные жидкости кипели 10 минут с начала закипания. Произошла реакция гидролиза крахмала

6Н10О5)n + (n-1)Н2О → nС6Н12О6

Спустя 10 минут была проверена чистота гидролиза:

на предметные стекла были перенесены по 1 капле каждого из полученных гидролизатов и добавлена одна капля раствора Люголя.(Приложения 3,6)

Синего окрашивания не наблюдалось ни в одной из проб.

Вывод: в каждой из проб торговых марок «Становское», «Волгоградский мясокомбинат», «Ермолинские» произошел полный гидролиз крахмала.

2.5.Осаждение несахаров

Опыт 3. Нейтрализация избытка соляной кислоты, оставшейся после гидролиза крахмала.

Каждая колба с находящимся в ней гидролизатом была охлаждена до комнатной температуры. Содержимое всех колб нейтрализовали 20%-ным раствором NaOH до слабокислой реакции.

HCl + NaOH = NaCl + H2O

Содержимое каждой из колб перенесли в мерную колбу вместимостью 250мл.

Опыт 4. Получение вытяжки сахаров из проб котлетной массы.

Чтобы ее получить в мерную колбу с каждым из гидролизатов были добавлены 3 мл 15%-ного раствора желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6], 3 мл 30%-ного раствора сульфата цинка ZnSO4, дистиллированная вода (до метки). Полученные растворы были тщательно перемешаны и отстаивались 15минут до полного осаждения несахаров.

Затем растворы профильтровали в сухие чистые колбы.

Вывод: получены вытяжки редуцирующих сахаров котлетных фаршей каждой из торговых марок.

Опыт 5

Для этого была проведена качественная реакция на наличие углеводов со свежеприготовленным гидроксидом меди Cu(OH)2

CuSO4 + 2NaOH= Cu(OH) 2+ Na2SO4

В каждой из колб при нагревании образовался Cu2O характерный осадок красного цвета. (Приложение 7)

Вывод: проведенные реакции свидетельствуют о том, что во всех исследуемых фаршах содержится глюкоза.

2.6. Опыт 6. Определение редуцирующих сахаров цианидным методом

Цианидный метод основан на способности редуцирующих сахаров, восстанавливать в щелочном растворе K3[Fe(CN)6] в K4[Fe(CN)6].

Для проведения количественного анализа содержания сахаров провели горячее титрование исследуемых растворов.

В конические колбы вместимостью 100 мл налили 10мл 1%-ного раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Затем добавили 2,5 мл 2,5 н. NaOH и 1 каплю раствора метиленовой сини, довели растворы до кипения.

После закипания провели титрование, добавляя в колбу по 1 капле в секунду раствор испытуемого сахара.

Во время титрования происходит восстановление красной кровяной соли 6K3[Fe(CN)6] в желтую кровяную сольK4[Fe(CN)6], при этом наблюдался переход окраски раствора от зеленой, через фиолетовую, в светло-желтую. (Приложения 4,5 )

C6H12O6 +6K3[Fe(CN)6] +6NaOH=(CHOH)4∙(COOH)2 +4H2O +6 K4[Fe(CN)6]

Вычисление процентного содержания редуцирующих сахаров проводилось по формуле:

K ─ поправка к точно 1%-ному раствору K3[Fe(CN)6] = 0,9820;

V ─ объем раствора сахара, израсходованный на восстановление 10 мл K3[Fe(CN)6];

a ─ разбавление раствора (объем колбы, в которую внесена навеска)

Полученные результаты:

  • Котлеты «Ермолинские»

Ŏ=0,982(10.06+0.0175*14,3)*250(10*14,3)=17,7 %

  • Волгоградский мясокомбинат:

Ŏ=0,982(10.06+0.0175*18,4)*250(10*18,4)=13,9%

  • Котлеты «Становские»:

Ŏ=0,982(10.06+0.0175*24)*250(10*24)=10, 7%

Вывод: процентное содержание сахаров в котлетах «Ермолинские» наибольшее

Процентное содержимое хлеба в котлетах,

рассчитывается по формуле:

m ─ количество редуцирующих сахаров в %;

0,9 ─ коэффициент пересчета глюкозы на крахмал;

48 ─ количество крахмала в хлебе, %.

Результаты расчетов процентного содержания хлеба в котлетах:

1.Котлеты «Ермолинские»:

Y=24,6*0,9*10048=33,2%

2.Котлеты «Волгоградский мясокомбинат»:

Y=13,9*0,9*10048=26%

3.Котлеты «Становские»:

Y=10,7*0,9*10048=20%

2.7.Итоги эксперимента

Таблица 3. - Содержание хлеба в образцах котлетной массы

№ п/п

Поправка к К3[Fe(CN)6]

Объем раствора израсходованный на титрование

Разбавление раствора

Содержание редуцирующих сахаров

%

Содержание хлеба

%

 

К

V

a

x

y

1

0,982

10,2

250

17,7

33,2

2

0,982

18,4

250

13,9

26

3

0,982

24

250

10,7

20

Образец №1- полуфабрикаты «Ермолинские» Образец №2 – полуфабрикаты «Волгоградский мясокомбинат»

Образец№3 – полуфабрикаты «Становское»

Таким образом, в образцах мясного фарша «Ермолинские» обнаружено нарушение стандарта по содержанию хлеба. Вместо допустимых 18-20%, выявлено 33,2% примесей хлеба, в мясных полуфабрикатах «Волгоградский мясокомбинат» обнаружено 26% хлеба, что тоже превышает норму. В полуфабрикатах ООО «Становское» содержание хлеба в норме.

Заключение

В результате нашей работы был проведен ряд экспериментов по определению содержания редуцирующих сахаров и хлеба в мясных полуфабрикатах разных торговых марок: «Ермолинские полуфабрикаты», «Волгоградский мясокомбинат», ООО «Становское». Мы обнаружили, что в некоторых случаях фирмы, продукция которых пользуется большим спросом, могут скрывать от покупателя истинный состав продукта. А это очень важно, ведь, покупая котлету, мы рассчитываем съесть мясной фарш, в состав которого входит хлеб, а не хлебную массу, в состав которой входят частички фарша. Основной же проблемой, которую мы не способны решить остается невозможность узнать точный качественный и количественный

состав продукта до его покупки, потому что состав, описанный на упаковке, не всегда точен и не соответствует ГОСТу, в чем мы и убедились, проведя нашу работу. В результате всех проведенных опытов было установлено, что самый лучший по качеству мясной фарш в полуфабрикате «Котлета домашняя» производителя ООО «Становское», в нем не выявлено нарушений состава продукта.

Список литературы

  1. ГОСТ 5773-90 [Текст]:/ ИПК Издательство стандартов Москва, 2003г.

  2. Глюкоза [Электронный ресурс]. URL: Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Глюкоза (дата обращения: 09.11.16)
  3. Крахмал [Электронный ресурс]. URL: Режим доступа: http://sostavproduktov.ru/komponenty/uglevody/krahmal (дата обращения: 17.12.16)
  4. Николлевская М., Частухин В. Биологический распад и ресинтез органических веществ [Текст]:/ Химиздат, 1969г.

  5. Определение хлеба в котлетной массе [Электронный ресурс]. URL: Режим доступа: http://www.hintfox.com/article/opredelenie-hleba-v-kotletnoj-masse.html (дата обращения: 10.12.16)
  6. Потехин В.М., Потехин В.В Основы теории химических процессов технологии органических веществ [Текст]:/ Химиздат, 2005

  7. Рецепт Котлеты. Калорийность, химический состав и пищевая ценность [Электронный ресурс]. URL: Режим доступа: http://health-diet.ru/base_of_food/sostav/1854.php (дата обращения: 18.11.16)
  8. Хлеб: виды хлеба, состав, полезные свойства [Электронный ресурс]. URL: Режим доступа: http://fb.ru/article/245359/hleb-vidyi-hleba-sostav-poleznyie-svoystva (дата обращения: 03.11.16)

Приложение 1

 

Фотография 1. Гидролиз крахмала

 

Приложение 2

Приложение 3

Фотография 2. Гидролиз крахмала

 

 

Фотография 3. Проверка чистоты гидролиза

 

 

Приложение 4

 

 

Фотография 5.Определение редуцирующих сахаров цианидным методом

Фотография 4.Определение редуцирующих сахаров цианидным методом

Приложение 5

 

 

Фотография 7.Качественное определение наличия редуцирующих сахаров в вытяжках котлетных фаршей.

Фотография 6.Определение редуцирующих сахаров цианидным методом

Приложение 7

Приложение 6