Кислотное число жира – показатель безопасного хранения и реализации круп

При хранении зернопродуктов с влажностью, предусмотренной целевыми стандартами, гидролитические процессы в крупах продолжаются и тем интенсивнее, чем выше температура и относительная влажность воздуха в хранилище [1]. В результате происходит накопление продуктов гидролиза: свободные жирные кислоты при гидролизе липидов, аминокислоты при частичном распаде водорастворимых белков, кислые фосфаты при распаде фитина и др.

Следует отметить, что в начальный период хранения пшеничной муки после помола идёт процесс её созревания, на который свободные жирные кислоты оказывают положительное влияние [2]. При хранении круп, большинство которых содержат больше жира, чем пшеница, продукты гидролиза приводят к снижению потребительских свойств, начиная с первых дней после выработки. Это влияет, прежде всего, на органолептические показатели, а, следовательно, на сроки хранения круп.

Исследования, проведённые в нашей стране и за рубежом, показали, что контролировать этот процесс возможно по изменению кислотного числа жира (КЧЖ) [2, 3]. Однако использование этого показателя возможно только при наличии стандартизованного метода определения кислотного числа жира и единой методики определения норм свежести и годности зернопродуктов по этому показателю.

Под нормой свежести мы понимаем предельное значение КЧЖ, до которого продукт сохраняет свойственные ему кондиционные органолептические показатели; под нормой годности - предельное значение КЧЖ, выше которого органолептические показатели конечного продукта (каши) не соответствуют стандартным требованиям.

Учитывая важность проблемы ФГБНУ «ВНИИЗ» разработал ГОСТ Р 5466-2005 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения кислотного числа жира», который с 01.06.2013 г. действует как межгосударственный стандарт ГОСТ 31700-2012 с тем же названием и «Методику установления норм свежести и годности зернопродуктов по кислотному числу жира» [4]. Использование этих нормативных документов позволило установить нормы свежести и годности основных видов круп.
В настоящей работе изучались изменения влажности, кислотности, КЧЖ и комплексной органолептической оценки (КОО) круп при хранении их в условиях неотапливаемого склада с целью использования этих показателей для определения сроков безопасного хранения.

На хранение были заложены крупы, прошедшие в процессе выработки гидротермическую обработку (ГТО): гречневая ядрица 1-го сорта (гречневая крупа), продел, овсяная крупа 1-го сорта (овсяная крупа ) и без ГТО: пшено, рисовая крупа 1-го сорта из риса круглозёрного шлифованная (рисовая крупа) и риса дроблёного шлифованного (рис дроблёный).

Каждый сорт крупы был затарен в тканевые мешочки и погружён в 50 кг мешок с той же крупой. В процессе хранения периодически отбирались пробы каждого сорта крупы для анализа изучаемых показателей и проведения дегустаций.
Наблюдения за температурой и относительной влажностью воздуха в складе велись по термографу и гигрографу. Во всех пробах крупы определяли: влажность  - по ГОСТ 26312.7-88; кислотность – по ГОСТ 10844-74; КЧЖ – по ГОСТ 31700-2012. Дегустации проводили в соответствии с указаниями МУК 4.21847-04 Минздрава России и «Уточнённой методикой бальной оценки органолептических показателей» [5].

По результатам статистической обработки дегустации определялась комплексная органолептическая оценка - сумма среднеарифметических экспертных оценок по каждому из оцениваемых показателей (вкус, запах, цвет, консистенция) с учётом соответствующих весовых коэффициентов этих признаков.

Максимальный срок хранения составил 40 месяцев - гречневая крупа; меньше всего хранилось пшено – 9 месяцев. За всё время хранения минимальная температура в складе понижалась до минус 3?С, максимальная поднималась до +16,7?С; относительная влажность воздуха сезонно колебалась от 41 до 65%. Изменение влажности, кислотности, КЧЖ и КОО в процессе хранения представлено в таблице.
 
Таблица - Параметры условий хранения и показатели качества различных круп при хранении 

Крупа

Срок хранения, мес.

Влажность муки,

%

Кислотность,

град

КЧЖ, мг КОН на 1 г жира

КОО,

балл

от - до

средн.

взвеш.

исх.

max

средн. взвеш.

исх.

кон.

исх.

кон.

Рисовая крупа

37

11 – 13,2

12,7

0,56

1,15

1,0

24,5

119,3

100

60

Рис дроблёный

30

12,6– 14

13,7

0,51

1,12

0,92

37,1

122,7

100

50

Пшено

9

12,3– 14

13,4

1,6

3,6

2,9

35,2

139,1

83,4

40,8

Гречневая крупа

40

10,7– 12,2

10,95

4,4

6,0

5,43

5,9

12,0

100

84

Продел гречневый

23

10,6– 12,4

11,35

2,35

3,7

2,7

8,4

15,0

100

80

Овсяная крупа

30

9,8– 11,2

10,0

3,0

3,9

3,2

11,9

22,4

98

70



В таблице приведены данные по показателям качества для шести основных круп с различными технологиями выработки. Следует отметить, что режимы ГТО для гречневой и овсяной крупы разные: - для гречневой более жёсткие - 5 мин. при давлении 0,25 – 0,3 МПа (2,2 – 3 ати); для овсяной – 5 мин. при 0,05 – 0,1 МПа (или 0,5 – 1,0 ати).

Анализ приведенных в таблице данных показал, что влажность  исследованных нами круп, прошедших ГТО, ниже, чем у круп без такой обработки, содержание крахмала также разное. Согласно данным, приведенным в справочнике «Химический состав Российских продуктов питания», 2002 г. содержание крахмала в рисовой крупе 72,9%, у риса дроблёного 71%, у пшена – 64,6%, а у крупы гречневой – 55,4%, продела – 50%, овсяной крупы – 58,2%.

Следовательно, разные крупы, хранящиеся в одном складе, могут иметь разную влажность, значение которой зависит от химического состава и технологии выработки крупы.

Представляют интерес данные по величинам кислотности и КЧЖ этих круп при длительном хранении. При закладке на хранение КЧЖ у круп, прошедших ГТО, составило от 5,9 до 11,9 мг КОН на 1 г жира, у круп без ГТО - от 24,5 до 37,1 мг КОН на 1 г жира. Такая разница связана со снижением активности липазы в процессе ГТО. К концу хранения КЧЖ круп без ГТО возросло от 119,3 до 139,1 мг КОН на 1 г жира, а у круп, прошедших ГТО, - от 12 до 22, 4 мг КОН на 1 г жира.

Совсем другая картина с показателем кислотности круп, а именно, - у круп, не прошедших ГТО, кислотность при закладке на хранение была низкой и составила: 0,51 град - у риса дроблёного; 0,56 град. - у рисовой крупы; 1,6 град - у пшена, а у круп, прошедших ГТО, - более высокая: 4,4 град. у гречневой крупы; 2,35 град у продела и 3,0 град у овсяной крупы. К концу хранения максимальная кислотность крупы рисовой составила 1,15; риса дроблёного 1,12 и только у пшена 3,6 град. У круп, прошедших ГТО, к концу хранения (в отличие от КЧЖ) достигла: у гречневой крупы 6 град; продела 3,7; овсяной крупы 3,2 градуса.

Это позволяет прийти к  выводу, что свободные жирные кислоты не играют решающую роль в значении кислотности круп. По мнению Трисвятского Л.А. [2] величину кислотности определяют «фосфорная кислота и кислые фосфаты при ферментативном распаде фитина, накопление органических кислот в результате расщепления углеводов под действием микроорганизмов» и только в последнюю очередь накопление свободных жирных кислот в результате деятельности липазы.
По нашим данным характер изменения КЧЖ при хранении круп имеет как теоретическое, так и практическое значение.

На рис. 1 представлен характер изменения КЧЖ в процессе хранения круп, не прошедших ГТО.

Анализ результатов, приведенных на рисунке 1, позволяет сделать следующие выводы:
  • рисовая крупа, заложенная на хранение с исходным значением КЧЖ 24,5 мг КОН на 1 г жира, достигла разработанной нами ранее нормы свежести (70 мг КОН на 1 г жира) через 16 месяцев хранения, а нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира) [6] - через 36 месяцев;
  • дроблёный рис, заложенный на хранение с исходным значением КЧЖ 37,1 мг КОН на 1 г жира, достиг нормы свежести (70 мг КОН на 1 г жира) через 16 месяцев хранения, а нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира) - через 28 месяцев;
  • пшено, заложенное на хранение с исходным значением КЧЖ 35,2 мг КОН на 1 г жира, достигло нормы свежести (80 мг КОН на 1 г жира) через 4 месяца хранения, а нормы годности (100 мг КОН на 1 г жира) [7] - через 5,5 месяцев;
  • у круп, выработанных без ГТО, в процессе хранения отмечались периоды хранения в течение которых значение КЧЖ практически не менялось: у пшена - со 2 по 4 месяц хранения, у рисовой крупы - с 20 по 35 месяц, у дроблёного риса - с 22 по 26 месяц. Такое же явление отмечено при длительном хранения пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта в условиях различных температур [8];
  • у рисовой крупы и дроблёного риса резко возрастало КЧЖ после достижения нормы годности, а у пшена - после достижения нормы свежести.

Рисунок 1 - Характер изменения КЧЖ круп, не прошедших ГТО, при хранении в условиях переменных температур неотапливаемого склада

Рисунок 2 - Характер изменения КЧЖ круп, прошедших ГТО, в условиях переменных температуры неотапливаемого склада

Увеличение КЧЖ при длительном хранении рисовой крупы и дроблёного риса хорошо коррелирует со снижением КОО: со 100 до 60 баллов - у рисовой крупы; со 100 до 50 баллов - у дроблёного риса; с 83,4 до 40,8 - у пшена. Коэффициенты корреляции между значениями КЧЖ и КОО в процессе хранения составили: для рисовой крупы - 0,86, дроблёного риса – 0,94, пшена – 0,98.

Характер изменения КЧЖ в процессе хранения круп, прошедших ГТО, при длительном хранении в условиях неотапливаемого склада представлен на рисунке 2.

Как следует из  представленных на рисунке результатов, скорость нарастания КЧЖ в процессе хранения этих круп, по сравнению с крупами, не прошедшими ГТО, значительно ниже. У гречневой крупы этот показатель изменился за 35 месяцев хранения с 5,9 до 9,4 мг КОН на 1 г жира и к концу хранения (40 месяцев) составил 12 мг КОН на 1 г жира, так и не достигнув разработанных нами ранее норм свежести (13 мг КОН на 1 г жира) и годности (18 мг КОН на 1 г жира) [9].
Гречневый продел, заложенный на хранение с величиной КЧЖ 8,4 мг КОН на 1 г жира, через 17 месяцев хранения достиг нормы свежести (13 мг КОН на 1 г жира) и к концу хранения (23 месяца) КЧЖ составило 15 мг КОН на 1 г жира, не достигнув нормы годности (17 мг КОН на 1 г жира) [10].

Овсяная крупа достигла нормы свежести (18 мг КОН на 1 г жира) через 22 месяца хранения, после чего скорость изменения КЧЖ резко увеличилась, но к 30 месяцам хранения норма годности (27 мг КОН на 1 г жира) не была достигнута [11].
Такое медленное нарастание КЧЖ у круп, прошедших ГТО, объясняется снижением активности липазы при обработке горячим паром под давлением: чем жёстче режим обработки (гречневая крупа), тем ниже скорость нарастания КЧЖ и продолжительнее сроки хранения.

Низкое значение КЧЖ круп, прошедших ГТО, и медленное нарастание КЧЖ при хранении приводит к незначительному снижению органолептических характеристик в процессе хранения. Так, при хранении гречневой крупы в течение 40 месяцев КОО крупы снизилась только на 16 баллов - со 100 до 84 баллов; за 24 месяца хранения гречневого продела КОО снизилась со 100 до 80 баллов; а у овсяной крупы с 98 до 70 баллов за 30 месяцев хранения. Однако зависимость КОО от увеличения КЧЖ в процессе хранения отмечено и для этих круп, -  коэффициент корреляции между КОО и КЧЖ для гречневой крупы составил 0,94, продела - 0,73, овсяной крупы  - 0,94.

На рисунке 3 представлен характер изменения кислотности исследуемых круп в процессе хранения. Этот показатель изменяется незначительно в процессе хранения круп как для прошедших, так и не прошедших ГТО, что не позволяет рассматривать его в качестве показателя для нормирования свежести и годности зернопродуктов. Следует отметить, что по сравнению с КЧЖ получена низкая корреляция между значениями кислотности и КОО в процессе хранения круп. Так для рисовой крупы коэффициент корреляции между кислотностью и КОО составил – 0,50, риса дроблённого – 0,37, крупы овсяной – 0,49, для гречневой крупы и продела – 0,60.

Рисунок 3 - Изменение кислотности круп при длительном хранении в условиях неотапливаемого склада


Проведенные исследования показали, что величина КЧЖ достоверно отражает изменение КОО круп при их хранении в условиях неотапливаемого склада.

Установлено, что как исходная влажность круп, так и её изменение при хранении зависят от химического состава (содержание крахмала) и технологии выработки, а именно от применения ГТО.

ГТО круп влияет не только на изменение влажности, но и на КЧЖ, как на исходное, так и на скорость его увеличения в процессе хранения. Это связано с инактивацией липолитических ферментов, и в первую очередь, липазы, что влияет на продолжительности безопасного хранения круп. Полученные результаты показали, что продолжительность хранения круп зависит от технологии их выработки и исходного значения КЧЖ.

В отличие от влажности и КЧЖ величина кислотности не зависит от ГТО, а определяется химическим составом крупы, что определяет слабое влияние кислотности на изменение органолептических характеристик круп.
 
Литература
  1. Соседов, Н.И. Изменение химического состава проса и пшена при хранении и переработке / Н.И. Соседов, В.А. Швецова // Труды ВНИИЗ, вып. 17, 1949. С. 79-99.
  2. Трисвятский, Л.А. Хранение зерна / Л.А. Трисвятский. М.: Агропромиздат, 1986. 351 с.
  3. Салун, И.П. Крупы и их хранение / И.П. Салун, Н.А. Смирнова, К.А. Муромцева-Висс // М.: Экономика. 1967. 134 с.
  4. Приезжева, Л.Г. Методика определения норм свежести и годности зернопродуктов по кислотному числу жира // Хлебопродукты. 2012. № 2. С. 50-53.
  5. Приезжева, Л.Г. Совершенствование методики бальной оценки зернопродуктов / Л.Г. Приезжева [и др.] // Хлебопродукты. 2012.  № 1. - C. 61 - 63.
  6. Приезжева, Л.Г. Кислотное число жира – показатель возможности хранения и реализации рисовой крупы / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. 2012.  № 7. C. 46 - 49.
  7. Приезжева, Л.Г. Пшено как объект хранения / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. 2013. № 10. С. 58 – 60.
  8. Приезжева, Л.Г. Характер изменения кислотного числа жира пшеничной муки при длительном хранении в различных температурных условиях / Л.Г. Приезжева [и др.] // Хлебопродукты. 2015. - № 7. С. 59-61.
  9. Приезжева, Л.Г. Определение нормы свежести и годности гречневой крупы по кислотному числу жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. 2015. № 12.  С. 54-56.
  10. Приезжева, Л.Г. Определение нормы свежести и годности продела гречневого быстроразваривающегося по величине кислотного числа жира / Л.Г. Приезжева // Международный научный сборник «Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд». Вып. IV. 2015. С. 186-196.
  11. Приезжева, Л.Г. Установление норм безопасного хранения и годности овсяной крупы по кислотному числу жира / Л.Г. Приезжева // Хлебопродукты. 2016. № 2.  С. 45-47. 
 
Приезжева Л.Г., кандидат биологических наук; Мелешкина Е.П., доктор технических наук; Вережникова И.А.; Игнатова Л.Г.

Статья опубликована в сборнике:
Современные методы, средства и нормативы в области оценки качества зерна и зернопродуктов: Сборник материалов 13-й Всероссийской научно-практической конференции (06-10 июня 2016 г., г. Анапа) / КФ ФГБНУ «ВНИИЗ». – Анапа, 2016. – С. 50-56.

 

 
Наверх ↑