Массовая доля белка в молоке 3,74 %

Плотность молока 28, 49 в градусах ареометра (1028, 49 кг/м³)

Плотность молока может быть пересчитана в единицы " кг/м³" по формуле:

р= 1000+П

где: р – плотность молока в кг/м^л; П - показание плотности на индикаторе прибора.

Нажатием и удержанием клави­ши «режим» на дисплей выводятся измеренное значение массовой до­ли СОМО и количество добавлен­ной воды (в процентах). Нижний индикатор при этом буквами «С» (СОМО) и «Р» (Разбавление) по­казывает, какой из параметров вы­свечивается в данный момент.

Если значение СОМО ниже установленного порога (т.е. молоко разбавлено водой), то перед выводом результатов измерения молока раздастся двухтональный звуковой сиг­нал.

 

Количество добавленной воды 2, 3 % СОМО 8, 74.

После отпуска кнопки прибор возвращается к индикации результатов измерения молока.

Через 2 минуты, после начала индикации результатов измерения, если измерения прово­дились не на дистиллированной воде, анализатор начинает подавать прерывистый звуковой сигнал, напоминающий о наличии в измерительной ячейке пробы. При желании можно зафиксировать результаты измерения и вылить пробу из пробоприемиика. Через несколько се­кунд анализатор переходит в режим готовности к следую­щему измерению.

 

Ежедневная промывка анализатора

При перерыве между измерениями до 2 часов рекоменду­ется промыть измерительную камеру дистиллированной или чистой кипяченой водой с температурой 15-30°С, после этого снова залить воду и провести одно измерение. В таком виде можно оставить анализатор до следующего изме­рения.

При перерывах в работе продолжительностью более 2 часов или перед выключением анализатора в конце рабочего дня измерительную камеру анализатора необходимо про­мыть моющим раствором, следующим образом:

1. Приготовить моющий раствор. Предварительно про­мыть измерительную камеру теплой дистиллированной или кипяченной водой. Затем залить моющий раствор в пробоприемник. Выполнить одно измерение на анализаторе. По­сле этого выключить анализатор и слить раствор моющего средства в стакан с горячей водой (около 60 ⁰С). Опустить пробоприемник в этот стакан, присоединить шприц в сжатом положении к патрубку для промывки. Шприцем несколько раз прокачать воду.

2. Сменить воду в стакане на чистую (температурой около 30 ⁰С) и снова прокачать воду шприцем.

3. В пустую воронку пробоприемника анализатора капнуть две капли средства «Асептодин» из флакона, налить дистиллированную воду и затем еще капнуть 2 капли средства. В таком виде анализатор можно оставлять в случае длительных (более 12 часов) перерывов между измерениями.

4. Перед измерениями (после промывки) необходимо 2-3 раза промыть камеру дистиллированной водой.

Задание: освоить методы определения биологической ценности продукта расчетным методом. Провести полный расчет биологической ценности продукта исходя из его аминокислотного состава.

Теоретическое введение

Каждый живой организм синтезирует свои белки, обусловленные генетическим кодом, сформированным в процессе эволюции. Отсутствие хотя бы одной аминокислоты (АК) вызывает отрицательный азотистый баланс, нарушение деятельности нервной системы, остановку роста. Нехватка одной аминокислоты приводит к неполному усвоению других.

Если в данном белке все незаменимые аминокислоты (НАК) находятся в необходимых пропорциях, то биологическая ценность такого белка равна 100. Для полностью перевариваемых белков с неполным содержанием аминокислоты или белков с полным содержанием АК, но не полностью перевариваемых, это значение будет ниже 100. Если белок характеризуется низкой биологической ценностью (содержит неполный набор НАК), то он должен присутствовать в рационе в большом количестве, чтобы обеспечить физиологические потребности в НАК, содержащихся в белке в минимальном количестве. При этом остальные аминокислоты будут поступать в организм в излишнем количестве, превышающем потребности. Лишние АК будут подвергаться в печени дезаминированию, и превращаться в гликоген или жир.

По биологической ценности белки можно разделить на четыре группы:

1. Белки, обладающие алиментарной специфичностью (куриное яйцо, свежее и сквашенное молоко). По биологической ценности эти белки уступают белкам мяса, рыбы, сои, но организм человека способен выправлять соотношение НАК (аминограмму) этих белков за счет фонда НАК.

2. Белки говядины, рыбы, сои, рапса отличаются наилучшей аминограммой и соответственно наибольшей биологической ценностью. Однако их аминограмма не идеальна, и организм человека не способен ее компенсировать.

3. Белки зерновых обладают худшим балансом НАК.

4. Неполноценные белки, в некоторых из них отсутствуют НАК (желатин и гемоглобин).

Для биологической оценки исследуемого белка его сравнивают с эталонным белком. В качестве эталонного белка использовали грудное молоко, казеин, цельное яйцо и другие. В 1973 г решением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ или WFO) и Всемирной продовольственной организации (ВПО или FAO) введен показатель биологической ценности пищевых белков – аминокислотный скор (АКС) %:

 

С_i= (5.1)

Пищевая ценность любого белка сравнивается с эталонным белком, АКС которого сбалансирован и идеально соответствует потребностям человеческого организма в каждой НАК.

При расчете АКС содержание аминокислоты в конкретном белке выражается в процентном отношении к ее содержанию в этаноле. Аминокислота, АКС которой имеет самое низкое значение, называется первой лимитирующей кислотой. Эта аминокислота будет определять степень использования данного белка. В основу данного аналитического расчета биологической ценности белка положена гипотеза о доминирующем влиянии первой лимитирующей аминокислоты.

 

Таблица 12

Наименование аминокислоты	ФАО/ВОЗ (1985 г), мг/г белка	мг/кг массы тела
Дети 2…5 лет	Дети 10…12 лет	Подростки	Взрослые
Валин
Изолейцин
Лейцин
Лизин
Метионин+цистин
Фенилаланин+тирозин
Треонин
Триптофан					3, 5

 

Другой метод определения биологической ценности белков заключается в определении индекса незаменимых аминокислот (ИНАК):

 

ИНАК= (5.2)

где n – число аминокислот

и, э – содержание аминокислот в исследуемом белке и этаноле, соответственно.

К недостаткам аминокислотного скора, относится отсутствие учета степени реутилизации эндогенных НАК.

Помимо химических методов определения биологической ценности применяют биологические методы с использованием микроорганизмов и животных. Основные показатели – привес за определенное время, расход белка и энергии на единицу привеса, коэффициент переваримости и отложения азота в теле, доступности аминокислот. Показатель, определяемый отношением привеса животных (в кг) к количеству потребляемого белка (в г), разработан П.Осборном и назван коэффициентом эффективности белка (КЭБ). Для сравнения используют контрольную группу животных со стандартным белком казеином в количестве, обеспечивающем в рационе 10% белка.

В соответствии с АКС наименьший биологической ценностью обладают белки зерновых, первая лимитирующая АК – лизин, вторая – треонин, белки кукурузы – первая лимитирующая кислота – лизин, вторая – триптофан. Более того, лизин, входящий в состав белков, при термообработке теряется, подвергается реакции меланоидирования. Белки кукурузы содержат мало лизина, но достаточно триптофана, тогда как белки бобовых богаты лизином, но содержат мало триптофана. Смесь бобовых и кукурузы содержат достаточно НАК. Примером такого же удачного сочетания может служить хлеб и молоко, рис с соевым соусом, кукурузные хлопья с молоком.

В качестве исходных данных для расчета биологической ценности используют экспериментальные данные аминокислотного состава продуктов питания.

Работа 4.1.4. Расчет биологической ценности обогащенного продукта

Расчет АКС. Расчет АКС % ведут для каждой НАК по следующей формуле:

С_i= (5.3)

 

где А_i – содержание НАК в 1 г исследуемого белка, мг/г;

А_эi – содержание АК в 1 г «эталонного» белка, мг/г;

100 – коэффициент пересчета в проценты.

 

Лимитирующей НАК считается та кислота, чей аминокислотный скор наименьший.

Расчет коэффициента различия аминокислотных скоров. Коэффициент различия аминокислотных скоров (КРАС, %) показывает избыточное количество НАК, не используемых на пластические нужды. Его определяют по формуле:

КРАС= (5.4)

где n – количество НАК.

По величине КРАС оценивают биологическую ценность (БЦ %) белоксодержащего продукта:

 

БЦ=100- КРАС (5.5)

 

При оценке биологической ценности многокомпонентных продуктов учитывают не только содержание всех незаменимых аминокислот, но и комплекс показателей, рекомендуемых Н.Н. Липатовым: минимальный скор, коэффициент рациональности аминокислотного состава, показатель сопоставимости избыточности.

Расчет коэффициента рациональности аминокислотного состава (R_c, доли ед.). Данный коэффициент характеризует сбалансированность НАК по отношению к физиологически необходимой норме (эталону). В случае С_min 1коэффициент рациональности рассчитывается по формуле:

R_c= (5.6)

где k_i – коэффициент утилитарности НАК по отношению к лимитирующей аминокислоте, доли ед.

Коэффициент утилитарности является численной характеристикой, отражающей сбалансированность НАК по отношению к эталону. Расчет ведут по формуле:

K_i= (5.7)

где С_min – минимальный скор НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному белку, доли ед.

Расчет показателя сопоставимой избыточности содержания НАК (, мг/ г белка эталона). Общее количество НАК в белке оцениваемого продукта, которое из-за взаимонесбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизировано организмом, служит для оценки сбалансированности состава НАК по показателю «сопоставимой избыточности». Данный показатель характеризует суммарную массу НАК, не используемых на анаболические нужды, в таком количестве оцениваемого продукта, которое эквивалентно по их потенциально утилизируемому содержанию 1 г белка эталона, и расчет ведут по формуле:

 

(5.8)

Полученные данные сводят в таблицу 13.

Таблица 13

Биологическая ценность исследуемого белка в смеси

Аминокислоты	Содержание, мг/г белка	АКС, %	ИНАК	КРАС%	БЦ, %	Rc
В эталонном белке	В иссле-дуемом белке
Изолейцин
Лейцин
Лизин
Метионин+ цистин
Фенилаланин+тирозин
Треонин
Триптофан
Валин
Всего

 

 

Работа 4.2.РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ, ОБОГАЩЕННЫХ ВИТАМИНАМИ

Работа 4.2.1.. Разработка витаминизированных молочных продуктов

Задание: получить молоко, обогащенное витаминным премиксом. Сравнить полученный данные с рекомендуемыми нормами суточного потребления данных микронутриентов в 200 мл напитка. Сделать вывод о функциональности данного продукта.

Теоретическое введение

Витамины – минорные компоненты пищи. Они не обладают пластическими или энергетическими функциями, но без них не происходит ни одна биохимическая реакция. Многие витамины синтезируются микроорганизмами, однако они, тем не менее, относятся к незаменимым факторам питания и должны поступать с пищей в необходимом количестве. Суточные потребности человека в витаминах колеблются в широких диапазонах – от микрограмм (витамин В₁₂) до десятков миллиграмм (витамин С). В настоящее время известны 13 витаминов, абсолютная необходимость которых для организма не вызывает сомнения. Каждый витамин обладает определенной, только ему присущей функцией.

Витамин А. Витамин А играет важную роль в процессах роста и репродукции, дифференцировки эпителиальной и костной ткани, поддержания иммунитета и зрения. Дефицит витамина А ведет к нарушению темновой адаптации (" куриная слепота" или гемералопия), ороговению кожных покровов, снижает устойчивость к инфекциям. Среднее потребление в разных странах 530…2000 мкг рет. экв./сутки, в РФ 500…620 мкг рет. экв./сутки. Установленный уровень физиологической потребности в разных странах 600…1500 мкг рет. экв./сутки. Верхний допустимый уровень потребления 3000 мкг рет. экв./сутки. При потреблении витамина А в размере более 900 мкг рет. экв./сутки у подавляющего большинства обследованных концентрация ретинола находится в пределах физиологической нормы. Уточненная физиологическая потребность для взрослых 900 мкг рет. экв./сутки. Физиологическая потребность для детей от 400 до 1000 мкг рет. экв./сутки.

Витамин Е. Витамин Е представлен группой токоферолов и токотриенолов, которые обладают антиоксидантными свойствами. Является универсальным стабилизатором клеточных мембран. Необходим для функционирования половых желез, сердечной мышцы. При дефиците витамина Е наблюдаются гемолиз эритроцитов, неврологические нарушения. Среднее потребление в разных странах 6, 7…14, 6 мг ток. экв./сутки, в РФ 17, 8…24, 6 мг ток. экв./cутки. Установленный уровень физиологической потребности в разных странах 7…25 мг ток. экв. /сутки. Верхний допустимый уровень потребления 300 мг ток. экв./сутки. Уточненная физиологическая потребность для взрослых 15 мг ток. экв./сутки. Физиологическая потребность для детей от 3 до 15 мг ток. экв./ сутки.

Витамин D. Основные функции витамина D связаны с поддержанием гомеостаза кальция и фосфора, осуществлением процессов минерализации костной ткани. Недостаток витамина D приводит к нарушению обмена кальция и фосфора в костях, усилению деминерализации костной ткани, что приводит к увеличению риска развития остеопороза. Среднее потребление в разных странах 2, 5…11, 2 мкг/сутки. Установленный уровень потребности в разных странах 0…11 мкг/сутки. Верхний допустимый уровень потребления 50 мкг/сутки. Уточненная физиологическая потребность для взрослых 10 мкг/сутки, для лиц старше 60 лет 15 мкг/сутки. Физиологическая потребность для детей 10 мкг/ сутки.

 

Экспериментальная часть

 

Работа 4.2.2.Определение содержания ретинола-ацетата (витамина А), эргокальциферола (холекальциферола) (витамина D), токоферола-ацетата (витамина Е) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)

Определение содержания ретинола-ацетата (витамина А), эргокальциферола (холекальциферола) (витамина D), токоферола-ацетата (витамина Е) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ ) проводят по ГОСТ Р 52147-2003 «Белково-витаминно-минеральные и амидо-витаминно-минеральные добавки».

 

Реактивы и материалы:	Ретинол-ацетат, эргокальциферол кристаллический, спирт изопропиловый, гексан, алюминия окись, бутиолокситолуол.
Химическая посуда и оборудование:	Хроматограф, колонка, прибор для перегонки.

Подготовка растворов

Приготовление элюирующего раствора. Готовят смесь гексана с изопропиловым спиртом в объемном соотношении 98, 5: 1, 5 (98: 2).

Очистка изопропилового спирта. Изопропиловый спирт перегоняют над гидроокисью калия или натрия (10 г гидроокиси требуется для перегонки 1 дм спирта). Реактив должен иметь оптическую плотность не более 0, 1 е.о.п. при λ =320–350 нм относительно дистиллированной воды.

Приготовление окиси алюминия. Реактив прокаливают в муфельной печи при температуре (750 ± 10) ⁰С в течение 4 ч, охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе. К 91 г реактива добавляют 9 см³ дистиллированной воды, тщательно перемешивают и хранят в посуде с притертой пробкой. Годен для использования после отстаивания в течение 3 ч.

. Определение содержания ретинола-ацетата (витамина А)

Приготовление раствора ретинола массовой концентрации 1000 МЕ/см³. Навеску ретинола-ацетата, соответствующую 50000 ME препарата, помещают в колбу со шлифом вместимостью 250 см³, добавляют около 200 мг пирогаллола или гидрохинона (на кончике скальпеля), 30 см³ этилового спирта и 5 см³ раствора гидроокиси калия массовой долей 50 %. Колбу соединяют с обратным холодильником и проводят омыление в водяной бане при температуре (85 ± 2) ⁰С в течение 30 мин, охлаждают до комнатной температуры под струей водопроводной воды и добавляют 15 см³ дистиллированной воды. Затем содержимое колбы переносят в делительную воронку вместимостью 250 см³, промывают колбу 20 см³ этилового спирта, который тоже переносят в делительную воронку. Добавляют 30 см³ смеси диэтилового эфира и гексана в объемном соотношении 1: 1, полученную смесь тщательно перемешивают. После расслаивания нижний слой (водно-спиртовый) сливают в коническую колбу, а гексано-эфирный оставляют в делительной воронке. Эту операцию экстракции ретинола гексано-эфирной смесью из водно-спиртового слоя в конической колбе проводят еще дважды, каждый раз сливая в делительную воронку гексано-эфирный слой. Объединенный экстракт в делительной воронке промывают дистиллированной водой порциями по 30 см³ до исчезновения розовой окраски промывных вод по реакции с раствором фенолфталеина. Промытый экстракт переносят в коническую колбу вместимостью 250 см³, пропуская его через бумажный фильтр и слой безводного сернокислого натрия (40…50 г). Делительную воронку и фильтрующий материал промывают дважды порциями гексано-эфирной смеси (20…30 см³). Экстракт выпаривают досуха в водяной бане при температуре не выше 60 ⁰С в токе азота или под вакуумом на ротационном испарителе. Сухой остаток растворяют в гексане, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, добавляют 100 мг бутилокситолуола, перемешивают, объем раствора в колбе доводят гексаном до метки и снова тщательно перемешивают.

Приготовление градуировочных растворов ретинола массовой концентрации 20, 100 и 500 МЕ/см³. В три мерные колбы вместимостью по 50 см помещают 1; 5 и 25 см³ раствора ретинола массовой концентрации 1000 МЕ/см³, доводят объемы растворов в колбах до метки гексаном и тщательно перемешивают. Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометре при длине волны 326 нм в кювете толщиной поглощающего свет слоя 1 см³ относительно гексана. Массовую концентрацию ретинола в растворе C_A, МЕ/см³ вычисляют по формуле:

 

 

где: D – оптическая плотность раствора ретинола;

10⁶ – коэффициент пересчета граммов в микрограммы;

E_1см^1%– оптическая плотность раствора ретинола в гексане массовой концентрации 1 г в 100 см³ при длине волны 326 нм и толщине поглощающего свет слоя 1 см;

0, 3 – коэффициент пересчета массы ретинола в ME, мкг/МЕ.

 

Определение содержания токоферола-ацетата (витамина Е)

Приготовление раствора α -токоферола массовой концентрации 1000 мкг/см³ . Навеску витамина Е массой 0, 1120 г в расчете на содержание чистого вещества помещают в круглодонную колбу со шлифом вместимостью 250 см³ и проводят омыление, экстракцию и обезвоживание. После выпаривания сухой остаток растворяют в 100 см³ гексана.

Приготовление градуировочных растворов α -токоферола массовой концентрации 20, 100 и 500 мкг/см³. В три мерные колбы вместимостью 50 см³ помещают 1; 5 и 25 см раствора α -токоферола массовой концентрации 1000 мкг/см³, доводят объем раствора в колбах до метки гексаном и тщательно перемешивают. Массовые концентрации α -токоферола в растворах проверяют спектрофотометрически и вычисляют.

Определение содержания эргокальциферола (холекальциферола) (витамина D)

Приготовление раствора витамина D массовой концентрации 20000 МЕ/см³. Навеску кристаллического эргокальциферола (холекальциферола) массой 0, 100 г помещают в мерную колбу вместимостью 200 см³, растворяют в гексане, объем раствора в колбе доводят до метки гексаном и тщательно перемешивают.

Приготовление градуировочных растворов витамина D массовой концентрации 50 и 100 МЕ/см³. В две мерные колбы вместимостью 200 см³ помещают 0, 5 и 1, 0 см³ раствора витамина D массовой концентрации 20000 МЕ/см³. Объемы растворов в колбах доводят до метки гексаном и тщательно перемешивают. Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометре при длине волны 265 нм в кювете толщиной поглощающего свет слоя 1 см относительно гексана. Массовую концентрацию витамина D в растворе C_D, МЕ/см³, вычисляют по формуле:

 

 

где: D – оптическая плотность раствора витамина D;

10⁶ – коэффициент пересчета граммов в микрограммы;

E^1%_1см – оптическая плотность раствора витамина D в гексане массовой концентрации 1 г в 100 см³ раствора при длине волны 265 нм и толщине поглощающего свет слоя 1 см.

0, 025 – коэффициент пересчета массы витамина D в ME, мкг/М.