Определение нормы свежести и годности гречневой крупы по кислотному числу жира

Согласно требованиям целевых стандартов на зернопродукты их свежесть определяется органолептически. Отечественные учёные установили, что потери свежести зернопродуктов связаны с изменением их липидного комплекса и обусловлены в основном гидролитическими процессами. Это заключение обосновано тем, что при влажности ниже 13,5% в зернопродуктах плесень уже не развивается [1], а окислительные процессы, наоборот, идут при очень низкой влажности - до 5% [3].

Гидролиз триглицеридов приводит к образованию свободных жирных кислот, представленных в зерновых культурах ненасыщенными - олеиновой, лино-левой, линоленовой соответственно с одной, двумя и тремя двойными связями. Установлено, что «...расщепление молекул триглицеридов с одновременным образованием свободных жирных кислот с более короткими углеводородными остатками обуславливает понижение порога восприятия вкуса и аромата, появление посторонних привкусов, запаха и прогорклости» [8]. Этот процесс авторы назвали гидролитическим прогорканием. Следовательно, накопление свободных жирных кислот определяет свежесть зернопродуктов. По современным требованиям, определить степень потерь свежести путём дегустации, как это предусмотрено целевыми стандартами, - трудная задача. По нормам Минздрава РФ (МУК 4.21847-04), для этого требуется участие не менее 7 квалифицированных дегустаторов, а по международным нормам - от 10 до 25 [2].
В связи с тем, что степень свежести зернопродукта определяет сроки его хранения, встаёт вопрос о замене дегустаций объективным показателем. Это актуально ещё и потому, что в требованиях целевых стандартов на зернопродукты срок хранения, а в регламенте «О безопасности пищевых продуктов» срок годности должен определять производитель продукции, который на сегодняшний день не обеспечен показателем и методом определения свежести.

В исследованиях Н.П. Козьминой и Л.А. Трисвятского для определения сроков хранения зернопродуктов предлагалось использовать показатель «кислотное число жира» (КЧЖ), однако ни стандартизованного метода, ни методики определения свежести разработано не было.

В международной практике для пшеничной муки ограничение содержания свободных жирных кислот принято приказом №152 ФАО/ВОЗ - 50 мг КОН на 1 г жира.
Исследованиями ФГБНУ ВНИИЗ установлено, что КЧЖ можно использовать для определения сроков безопасного хранения и годности зернопродуктов по показателям свежести и годности. Институт зерна разработал метод определения КЧЖ - ГОСТ Р 52466-2005 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения кислотного числа жира», который с 2013 г. действует как межгосударственный стандарт ГОСТ 31700-2012, а также методику определения норм свежести и годности [4].

Свежесть, согласно принятой терминологии, - показатель качества зернопродуктов, который характеризует его органолептические свойства и определяется КЧЖ - количеством свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Единица измерения свежести -мг КОН на 1 г жира.

Норма свежести - это такое значение КЧЖ, при котором продукт сохраняет свойственные ему органолептические показатели - вкус, запах и цвет. Превышение установленной для каждого продукта нормы свежести свидетельствует о появлении, вследствие гидролитических процессов, несвойственных этому продукту запаха, вкуса и об изменении цвета. Такой продукт дальнейшему хранению не подлежит и должен быть реализован.

Необходимо отметить, что при достижении значения КЧЖ, равного норме свежести, органолептические свойства конечного продукта (хлеба и каши) практически не изменяются. Однако при значительном увеличении периода реализации или при неблагоприятных условиях хранения в процессе реализации КЧЖ могут достигать больших значений и отрицательно влиять на органолептические свойства хлеба и каши. Это обстоятельство обусловило необходимость введения понятия «годность зернопродукта».

Годность - показатель качества зернопродуктов, который характеризует уровень снижения органолепти-ческих свойств конечной продукции - хлеба и каши. Данный показатель также определяется значением КЧЖ.

Норма годности - такое значение КЧЖ зернопродуктов, выше которого органолептические свойства хлеба и каши, полученных из них, не соответствуют стандартным требованиям по органолептическим показателям. Зернопродукт со значением КЧЖ выше нормы годности нельзя использовать по прямому назначению.

В настоящей статье приведены результаты исследований, проведённых ФГБНУ ВНИИЗ в целях установления норм безопасного хранения и годности по значению КЧЖ быстроразваривающейся гречневой крупы ядрицы 1 -го сорта (далее - гречневая крупа).

Для проведения данной работы пробы гречневой крупы были получены от Увельской крупяной компании, ОАО «Ядрица», ОАО «Советский гречезавод» и Балашихинского гречезавода. Образцы были взяты из гречихи разных лет урожая. Всего было 36 проб крупы со значениями КЧЖ от 5,7 до 38,7 мг КОН на 1 г жира.

Полученный материал позволил провести несколько дегустаций гречневой крупы, причём на каждую дегустацию поставляли пробы крупы с различными значениями КЧЖ. Дегустацию проводили 9 экспертов по пятибальной шкале для оценки каждого признака - цвет, вкус, запах, консистенция каши - с использованием уточнённой бальной оценки [6]. Такой подход соответствует требованиям Минздрава РФ (МУК 4.21847-04): не менее 7 экспертов и пятибалльная система оценки показателей.

Исследования выполнены по ранее разработанной методике [4], согласно которой нормы свежести и годности зернопродуктов устанавливаются по значению КЧЖ после статистической обработки результатов дегустаций проб с возможно широким диапазоном значений КЧЖ. Основным показателем статистической обработки является комплексная органолептическая оценка каждой дегустируемой пробы крупы.

Комплексная органолептическая оценка - это сумма среднеарифметических экспертных оценок каждого из исследуемых признаков с учётом весовых коэффициентов: цвет, вкус, запах - для гречневой крупы; цвет, вкус, запах, консистентность - для каши. Весовые коэффициенты, определяемые методом ранжирования, составили для крупы: цвет - 4, запах - 7, вкус - 9; для каши: цвет - 2, запах - 6, вкус - 8, консистенция - 4. Статистическая обработка проводилась только при высокой согласованности мнений экспертов по каждому признаку и по дегустации в целом. Средняя согласованность мнений экспертов, при дегустации гречневой крупы составила 86% при дегустации каши - 85,2%. Благодаря высокой согласованности мнений экспертов результаты дегустации признаны представительными.

Проведённая в дальнейшем статистическая обработка результатов дегустаций гречневой крупы показала нелинейный характер зависимости комплексной органо-лептической оценки от значения КЧЖ1 (рис. 1), как и при исследованиях других зернопродуктов [5, 7].
Исследованиями различных зернопродуктов ранее установлено, что эту зависимость наилучшим образом отражает полиномиальный тренд третьего порядка для случая, когда представлен весь возможный диапазон изменения значений КЧЖ зернопродукта.

Достоверность полученной нелинейной зависимости комплексной органолептической оценки гречневой крупы от значения КЧЖ составила 0,943; достоверность линейной зависимости - 0,861.
Для определения границ свежести и годности гречневой крупы нелинейная аппроксимирующая зависимость комплексной органолептической оценки от значения КЧЖ была заменена адекватной кусочно-линейной, построенной на рис. 2 в соответствии с методикой [4].
На аппроксимирующей зависимости чётко видны три линейных участка со следующими характеристиками: 
•  участок I - КЧЖ изменяется от 5,7 до 13 мг КОН на 1 г жира, комплексная органолептическая оценка - от 88,4 до 83,7 балла, значение производной составило -0,25 балл/мг КОН на 1 г жира;
• участок II - КЧЖ равно 13-18 мг КОН на 1 г жира, комплексная органолептическая оценка - от 73,4 до 60,3 балла, значение производной снизилось до -4 балл/мг КОН на 1 г жира;
• участок III - КЧЖ колеблется от 18 до 24,2 мг КОН на 1 г жира, комплексная органолептическая оценка -от 56,6 до 53,5 балла, значение производной возросло до -0,7 балл/ мг КОН на 1 г жира.

Результаты дегустации гречневой крупы показали, что при КЧЖ до 13 мг КОН на 1 г жира комплексная органолептическая оценка выше 80 баллов (см. рис. 2). При этом каждый из исследуемых признаков оценивается на уровне 4-5 баллов. Гречневую крупу с КЧЖ до 13 мг КОН на 1 г жира можно и хранить и реализовывать.

Гречневая крупа с КЧЖ от 13 до 18 мг КОН на 1 г жира имеет дегустационную оценку от 80 до 60 баллов. Такую крупу следует реализовывать, так как дальнейшее увеличение КЧЖ может негативно отразиться на органолепти-ческих свойствах каши, сваренной из этой крупы. Пробы крупы с КЧЖ выше 18 мг КОН на 1 г жира получили комплексную органолептическую оценку ниже 60 баллов.
Для уточнения границы участков II и III (18 мг КОН на 1 г жира) проводилась дегустация каши, сваренной из образцов гречневой крупы, с последующей статистической обработкой полученных результатов.
Исследования показали, что зависимость комплексной органолептической оценки каши из гречневой крупы от значения КЧЖ тоже имеет нелинейный характер и состоит из двух квазилинейных участков, как и для конечной продукции (хлеба, каши) для других культур [5, 7].

Кусочно-линейная аппроксимация зависимости комплексной органолептической оценки гречневой каши от значения КЧЖ гречневой крупы приведена на рис. 3.
На аппроксимирующей зависимости можно выделить два участка:
- первый участок - экспериментальные точки с КЧЖ от 5,7 до 18 мг КОН на 1 г жира, с комплексной экспертной оценкой от 88,8 до 97 баллов, с достоверностью 0,85 и значением производной - 0,58 балл/ мг КОН на 1 г жира;
- второй участок - экспериментальные точки с КЧЖ от 18 до 23,6 мг КОН на 1 г жира, с комплексной экспертной оценкой от 88,8 до 61 балла, с достоверностью 0,99 и значением производной - 15 балл/ мг КОН на 1 г жира.
Резкое изменение органолептических свойств гречневой каши отмечено при КЧЖ крупы, равном 18 мг КОН на 1 г жира.
Анализ полученных результатов показывает, что каша, сваренная из гречневой крупы с КЧЖ до 18 мг КОН на 1 г жира, получила оценку дегустационной комиссии от 88,8 до 97 баллов. При этих оценках ни один признак ни одним из экспертов не был оценён оценкой ниже 4 балла. При КЧЖ гречневой крупы более 18 мг КОН на 1 г жира комплексная органолептическая оценка резко снижается, прежде всего, за счёт ухудшения вкуса и запаха каши, что характеризует данную крупу как несоответствующую требованиям целевого стандарта.
Итак, исследованием гречневой крупы ядрицы 1-го сорта установлены нормы свежести и годности по значению КЧЖ:
- норма свежести - 13 мг КОН на 1 г жира - гречневую крупу с КЧЖ до этого значения можно и хранить и реализовывать;
- норма годности - 18 мг КОН на 1 г жира - гречневую крупу с КЧЖ от 13 до 18 мг КОН на 1 г жира необходимо реализовывать. При КЧЖ гречневой крупы свыше 18 мг КОН на 1 г жира её нельзя использовать для пищевых целей, так как она не соответствует целевому стандарту по органолептическим показателям.
Результаты данной работы использованы при разработке ГОСТ Р 55290-2012 «Крупа гречневая ядрица. ТУ».

Литература
1. Дэвис, С. Ферментативное окисление липидов / С. Дэвис //В кн.: Срок годности пищевых продуктов / Под ред. Р. Стеле; пер. с англ. - С.-Пб.: Профессия, 2006.-С. 183-205.
2. Кантаре, В.М. Основные методы сенсорной оценки продуктов питания / В.М. Кантаре, В.А. Матисон, Н.А. Фоменко, Е.В. Крюкова // Пищевая промышленность. - 2003. - №10. -С.6-13.
3. Козьмина, Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки / Н.П. Козьмина. -М.: Колос, 1976. -375 с.
4. Приезжева, Л.Г. Методика определения норм свежести и годности зернопродуктов (мука, крупа) по величине кислотного числа жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. - 2012. - №2 - С. 50 - 53.
5. Приезжева, Л.Г. Нормы свежести и годности ржаной обдирной муки по кислотному числу жира / Л.Г. Приезжева//Хлебопродукты. - 2013. - №7-С. 52 - 55.
6. Приезжева, Л.Г. Совершенствование методики бальной оценки зернопродуктов /Л.Г. Приезжева [и др.]//Хлебопродукты. -2012. -№ 1.-61-63.
7. Приезжева, Л.Г. Установление норм свежести и годности пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта по кислотному числу жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. - 2013. - №2. - С. 56 - 59.
8. Сингх, Р.П. Основные виды порчи пищевых продуктов / Р.П. Сингх, Б.П. Андерсен // В кн.: Срок годности пищевых продуктов / Под ред. Р. Стеле; пер. с англ. -С.-Пб.: Профессия, 2006. - С. 17 - 40.
 

---