Использование показателя кислотное число жира для установления норм безопасного хранения и годности зернопродуктов

Многочисленные работы отечественных и зарубежных учёных показали, что потеря свежести зернопродуктов связана с изменениями в их липидном комплексе, обусловленными гидролитическими процессами. В процессе гидролиза липидов зернопродуктов образуются в основном ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая, линолевая, линоленовая с одной, двумя и тремя двойными связями соответственно [1]. Наличие двойных связей приводит к дальнейшему гидролизу этих кислот «с одновременным образованием свободных жирных кислот с более короткими углеводородными остатками, что обуславливает понижение порога восприятия вкуса и аромата, появление посторонних привкусов и запахов или прогорклости» [2].

Традиционно качество зернопродуктов определяют орга-нолептически. Для получения достоверных данных необходима подготовка квалифицированных дегустаторов и дегустационной комиссии, которая по нормам Минздрава (МУК 4.21847-04) должна включать не менее 7, а по международным требованиям 10-25 экспертов [3]; в соответствии с Межгосударственным стандартом ИСО 8586-1:2011 рекомендуемое число экспертов от 9 до 15 [4]. Введение инструментальных методов оценки органолептических показателей зернопродуктов является насущной задачей [5].

Исследования в направлении поиска показателя, достоверно отражающего состояние зернопродуктов при хранении, были проведены еще Козьминой Н.П. и Алякринской Е.А. [6]. Они предложили «характеризовать свежесть муки, т.е. изменения, происшедшие при ее хранении, по величине кислотного числа жира» (КЧЖ). В работах Козьминой Н.П. отмечалось, что этот показатель целесообразно применять потому, «что он дает возможность судить о степени гидролиза жира и перспективах изменения данного зернопродукта при его дальнейшем хранении» [7].

Большое значение показателю КЧЖ уделено в работах Трисвятского Л.А., который рекомендовал использовать этот показатель для установления сроков хранения муки, определения её возраста и степени созревания [8], [9].
ФАО/ВОЗ Приказом №152 ограничил в пшеничной муке содержание свободных жирных кислот 50 мг КОН на 100 г продукта (в нашей стране этот показатель традиционно называется кислотным числом жира).

Необходимость научно-обоснованных сроков хранения диктуется требованиями безопасности продукции, особенно после вступления России в ВТО. В Техническом регламенте Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» записано: «Срок годности устанавливает производитель продукции». В действующих стандартах на зернопродукты в разделах «Транспортирование и хранение» указано, что срок хранения зернопродуктов устанавливает изготовитель продукции. Для того чтобы установить срок безопасного хранения и годности зернопродукта, необходим объективный показатель, отражающий изменения его качества в процессе хранения.

Исследованиями ГНУ ВНИИЗ Россельхозакадемии, проведёнными в последнее время установлено, что показатель КЧЖ реально может быть использован для определения сроков безопасного хранения и годности зернопродуктов [10].
Согласно принятой нами терминологии срок безопасного хранения зернопродукта определяется его свежестью – показателем качества зернопродуктов, который характеризует его органолептические свойства и определяется КЧЖ – количеством свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира, и выражается в мг КОН на 1 г жира.

Норма свежести – это такое значение КЧЖ, при котором зернопродукт сохраняет свойственные ему органолептические показатели – вкус, запах, цвет. Превышение установленной для каждого зернопродукта нормы свежести свидетельствует о появлении вследствие гидролитических процессов несвойственных ему запаха, вкуса, цвета. Такой зернопродукт дальнейшему хранению не подлежит и должен быть реализован. Следовательно, норма свежести является показателем, определяющим срок безопасного хранения. Необходимо отметить, что при достижении значения КЧЖ, равном норме свежести, органолептические свойства конечного продукта, – хлеба и каши практически не изменяются. Однако, при дальнейшем хранении значения КЧЖ могут достигать больших величин, что отражается на органолептических свойствах хлеба и каши.

Это обстоятельство привело к необходимости введения понятия годность зернопродукта. Годность – показатель качества зернопродуктов, который характеризует уровень снижения органолептичсских свойств уже конечных продуктов – хлеба и каши. Определяется этот показатель также значением КЧЖ зернопродукта.

Норма годности – это такое значение КЧЖ, выше которого органолептические свойства хлеба и каши, полученные из этих зернопродуктов, не соответствуют стандартным требованиям по показателям цвет, вкус, запах, консистенция каши, внешний вид и пористость хлеба. Зернопродукт, имеющий значение КЧЖ выше нормы годности, не должен использоваться по прямому назначению.

Учитывая важность проблемы ГНУ ВНИИЗ Россельхозакадемии разработал метод определения КЧЖ – ГОСТ Р 52466-2005 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения кислотного числа жира», который с 1 июля 2013г. является Межгосударственным стандартом ГОСТ 31700-2012 с тем же названием. Для установления норм свежести и годности зернопродуктов была разработана методика, основанная на выявленной нами нелинейной взаимосвязи комплексной органолептической оценки от величины КЧЖ [10]. Комплексная органолептическая оценка является суммой среднеарифметических экспертных оценок по каждому из оцениваемых признаков (вкус, запах, цвет) с учетом соответствующих весовых коэффициентов этих признаков.
Исследования различных зернопродуктов показали, что наибольшей достоверностью для этой зависимости обладает тренд в виде полинома 3-ей степени в случае, когда представлен максимально возможный диапазон значений КЧЖ исследуемого зернопродукта. На рис. I в качестве примера приведена такая зависимость для муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта. Средняя согласованность экспертных оценок по результатам трёх дегустаций составила 81%.
Анализ полученной аппроксимирующей зависимости показывает наличие 3-х участков с различными значениями производных аппроксимирующей функции. Первый и третий участки характеризуются низкими значениями производной аппроксимирующей функции по сравнению со 2 участком (рис. 1).
Уточнение границ участков проводится с использованием метода кусочно-линейной аппроксимации полученной зависимости комплексной органолептической оценки зернопродукта от величины КЧЖ с обязательным учётом значения уровня достоверности проводимой аппроксимации.
На рис. 2 представлен пример такой аппроксимации для муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта.
Метод кусочно-линейной аппроксимации позволяет заменить нелинейную зависимость 3-мя отрезками прямых, адекватно отображающих свойства нелинейной функции на этих отрезках. Каждый отрезок строится с учётом максимальной достоверности линейной связи. Границы этих участков определяют нормы свежести и годности зернопродуктов.
Анализ полученных результатов показал, что первый участок определяет область свежести – значения КЧЖ, при которых мука пшеничная практически сохраняет свои исходные свойства; с такими значениями КЧЖ она может и храниться, и реализовываться. Партии муки, имеющие значение КЧЖ от 20 до 50 мг КОН на 1 г жира, по комплексной органолептической оценке изменяются незначительно – от 98 до 92 баллов.
Второй участок определяет область резкого снижения комплексной органолептической оценки муки до значения КЧЖ, при котором мука пшеничная может использоваться по прямому назначению, т.к. степень снижения ее органолептических свойств ещё не сказывается на органолептических свойствах конечного продукта – хлеба. Партии муки с величиной КЧЖ от 50 до 100 мг КОН на 1 г жира, имеют органолептические характеристики тем хуже, чем выше значение КЧЖ, однако, при этих значениях КЧЖ хлеб, выпеченный из такой муки, отвечает стандартным требованиям. Мука пшеничная с величиной КЧЖ между областью свежести и нормой годности хранению не подлежит, но может быть реализована.
Третий участок составляют партии муки с величиной КЧЖ свыше 100 мг КОН на 1 г жира. Хлеб, выпеченный из муки с такими значениями КЧЖ, по органолептическим показателям не отвечает стандартным требованиям. Такая мука может быть использована только на технические цели.

Следовательно, значение КЧЖ, определяющее норму безопасного хранения муки пшеничной находится на пересечении области свежести и области резкого снижения комплексной органолептической оценки – 50 мг КОН на 1 г жира1. Норму годности муки пшеничной определяет диапазон значений КЧЖ до границы, когда конечный продукт не отвечает стандартным требованиям – 100 мг КОН на 1 г жира.

Для уточнения нормы годности муки пшеничной дополнительно проводилась дегустация хлеба, выпеченного из муки пшеничной с различными значениями КЧЖ. Комплексная органолептическая оценка хлеба рассчитывалась по показателям вкус, цвет, запах, хлебопекарная оценка с учётом соответствующих весовых коэффициентов. Средняя согласованность экспертных оценок при дегустации органолептических свойств хлеба составила 86,7%.

Результаты статистической обработки полученных данных приведены на рис. 3. Анализ этих результатов показывает, что с увеличением КЧЖ муки пшеничной от 20 до 100 мг КОН на 1 г жира комплексная органолептическая оценка хлеба снижается. При значениях КЧЖ муки выше 100 мг КОН на 1 г жира комплексная органолептическая оценка хлеба скачкообразно снижается с 69,6 до 59,8 баллов. 
При таких значениях комплексной органолептической оценки вкус, запах, хлебопекарная оценка хлеба уже не соответствуют стандартным требованиям.
Значения КЧЖ, определяющие границу годности муки пшеничной, по дегустациям муки и хлеба совпали, что подтверждает возможность определять срок годности по величине КЧЖ.
Исследования, проведённые ГНУ ВНИИЗ по изучению взаимосвязи органолептических свойств различных зернопродуктов с величиной их КЧЖ позволило впервые установить нелинейный характер этой зависимости, разработать единую методику определения норм безопасного хранения и годности по величине КЧЖ и установить эти нормы для муки пшеничной, ржаной, крупы рисовой, овсяной, гречневой, продела и пшена.
Проведенная работа даёт возможность оценки органолептических свойств зернопродуктов объективным инструментальным показателем – КЧЖ.
Нормы безопасного хранения и годности введены в стандарт ГОСТ Р 52809-2007 Мука ржаная. Общие технические условия и ГОСТ Р 55290-2012. Крупа гречневая и продел. Общие технические условия, Мука для детского питания (рисовая, гречневая, овсяная) ГОСТ Р 53495-2009 с 2013 г. Межгосударственный стандарт ГОСТ 31645-2012 с тем же названием.

В настоящее время ГНУ ВНИИЗ проводит исследования по установлению сроков безопасного хранения и годности муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта при различных температурных условиях характерных для РФ.

Список литературы
1. Нечаев, А. П. Липиды зерна / А.П. Нечаев, Ж.Я. Сандлер. – М.: Колос, 1975. – 158 с.
2. Сингх, Р.П. Основные виды порчи пищевых продуктов // Р.П. Сингх, Б.А. Андерсен // Срок годности пищевых продуктов / под ред. Р. Стеле. – Перевод с англ. – Санкт-Петербург, 2006. – С. 17-40.
3. 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.
4. Кусакин, Н.А. Органолептические испытания пищевых продуктов / Н.А. Кусакин, В.Н. Кроман // Методы оценки соответствия. – 2006. – №9(3).
5. Ирвин, Дж.В. Анализ степени окисления липидов / Дж. В. Ирвин, Н. Хаджест  // Срок годности пищевых продуктов. – Санкт-Петербург 2006. – Гл. 13. – С. 346-378.
6. Козьмина, Н.П. Einfache Methode zur Saurezahlbesetimmung des Mehlfettes fur die Beurteilung des Altes der Mehle / Н.П. Козьмина, Е.А. Алякринская // Das Muhlenlab. – 1935. – V.5. – №3.
7. Козьмина, Н. П. Проблема улучшения качества муки. – М.: Заготиздат, 1940. – 155 с.
8. Трисвятский, Л. А. Выявление признаков устойчивости муки против прогорканий при её хранении // Опыт хранения зерна, муки и крупы. – М., 1946. – С. 111-136.
9. Трисвятский, Л. А. Хранение зерна. – М.: Колос, 1975. – 400 с.
10. Приезжева, Л. Г. Методика определения норм свежести и годности зернопродуктов (мука, крупа) по величине кислотного числа жира // Хлебопродукты. – М., 2012. – С. 50-53.
 



 

---