Современные методы оценки окислительной порчи крупы гречневой при длительном хранении

Крупяные продукты имеют большое значение для полноценного здорового питания человека, так как являются доступным всем группам населения источником энергетической ценности, макро- и микроэлементов. Крупы в значительной степени различаются по содержанию жира (например, гречневая ядрица содержит 2,8-4,1% жира, рисовая крупа – 0,5-0,7%), который при этом является главным виновником их прогоркания в процессе хранения [2].

Анализ жирно-кислотного состава гречневой крупы показал, что на долю насыщенных жирных кислот приходится около 20%; 40% приходится на мононенасыщенные жирные кислоты, из которых основной процент приходится на олеиновую кислоту; и 40% – на полиненасыщенные жирные кислоты, представленные в основном линолевой и линоленовой кислотами у исследованных образцов гречневой крупы. В связи с тем, что доля ненасыщенных жирных кислот в жире гречневой крупы составляет до 82%, это делает жир крупы нестойким к гидролитическим и окислительным процессам. Анализ литературных источников [1-4] свидетельствует, что при хранении круп протекают биохимические процессы, в первую очередь, затрагивающие липидную фракцию благодаря активности липолитических ферментов, что приводит к повышенному содержанию свободных жирных кислот, первичных и вторичных продуктов окисления, ухудшающих вкусовые свойства крупы. Качественные изменения жира круп в период хранения вызываются липазой и липоксидазой, микроорганизмами, а также воздействием кислорода воздуха. Повышение влажности и температуры круп при хранении активизирует все эти процессы, что способствует более быстрой порче круп. Для всех видов крупы при хранении характерен рост кислотности в результате разложения фосфорорганических соединений (фосфатидов, фитина, фитостеринов) с выделением кислых фосфорнокислых солей, расщепления белковых и других веществ, увеличивающего количество кислореагирующих соединений, а также распада (гидролиза) жиров с образованием свободных жирных кислот [1]. Гидролитические процессы, происходящие в крупах при хранении, могут быть проконтролированы несколькими показателями, в частности кислотным числом жира, кислотностью по болтушке или в водной и в спиртовой вытяжке.

Показатель «кислотное число жира» характеризует количество свободных жирных кислот, извлеченных по методу, описанному в ГОСТ Р 52466-2005, выраженный в мг КОН на 1 г жира. Показатель «кислотность» обусловлен наличием в крупе кислореагирующих веществ. К этой группе можно отнести аминокислоты, белки, жирные кислоты, органические и неорганические кислоты. Методически показатели кислотности по болтушке и водной вытяжке отличаются: в болтушке оттитровывают все кислореагирующие соединения, но результаты получают завышенными вследствие адсорбционной способности крахмала и белка связывать гидроксид натрия. При определении кислотности по водному экстракту не извлекаются жирные кислоты, которые остаются на фильтре и не участвуют в реакции нейтрализации щелочью. Располагая величинами кислотности, определенными этими двумя способами, нельзя судить о доле свободных жирных кислот в общем количестве кислореагирующих соединений. Наиболее точную информацию о содержании кисло-реагирующих соединений крупы можно получить из метода титрования спиртовой вытяжки. В спиртоводный экстракт переходят как растворимые в воде, так и растворимые в спирте вещества кислой природы [2, 5]. При обработке спиртом происходит инактивация ферментов, что исключает протекание ферментативных процессов при настаивании экстракта. Кислотность по спиртовой вытяжке можно считать показателем свежести муки и крупы, так как в неё, кроме органических кислот, переходят жирные кислоты, отщепляющиеся при гидролизе жира. Кроме того, в этом методе исключена адсорбция гидроксида натрия частицами размолотой крупы. Однако на практике при испытании кислотности по спиртовой вытяжке гречневой крупы нередко сталкиваются с трудностями определения конца титрования, так как спиртовая вытяжка этой крупы имеет насыщенный желтый оттенок, что затрудняет визуальную оценку реакции. В связи с этим считаем целесообразным применение автоматического титратора. Определять кислотность спиртовой вытяжки проще, чем кислотное число жира, поэтому этот показатель может применяться там, где нет необходимых условий для определения кислотного числа жира.

Для ряда круп кислотность спиртовой вытяжки коррелирует с кислотным числом жира и изменением вкусовых характеристик продукта, поэтому показатель кислотности может быть полезным при характеристике качества крупы, если его брать в динамике и в совокупности с другими показателями качества. Однако для использования значения кислотного числа жира или кислотности в качестве показателя предельного состояния зернопродукта, кроме корреляции между кислотностью и органолептическими оценками, необходима инвариантность конкретного значения данного показателя (принятое за предельное) к температуре хранения, влажности воздуха и партии крупы.

Была проведена оценка образцов гречневой крупы ядрицы из одной и той же партии по кислотному числу жира (по ГОСТ Р 52466-2005), кислотности в спиртовой вытяжке при различной температуре хранения (30, 40 и 50°С) и фиксированной влажности (не более 70%) по методике [6]. В процессе хранения проводили сенсорный анализ сваренных из крупы каш, по разработанной методике. Корреляционная зависимость между балльной сенсорной оценкой и кислотным числом жира представлена на рис. 1.
Как видно из рис. 1, в опытах с гречневой крупой можно говорить о инвариантности зависимости «кислотное число жира – балльная оценка» к температуре. Осталось выявить подобную же зависимость от влажности и партии крупы.
Сенсорная (органолептическая, дегустационная) оценка – процедура хлопотная и не из дешевых, к тому же связана с привлечением не одного высококвалифицированного специалиста. Поэтому представляет интерес использование инструментальных методов.
Одним из ключевых показателей качества продукта является его запах. Современным прибором, предназначенным для оценки запаха продуктов, является прибор VOCmeter – анализатор паров или газов при помощи четырех металлоксидных сенсоров и восьми кварцевых микробалансных пьезосенсоров, имитирующих работу органов обоняния человека. Подобная сенсорная система обеспечивает получение своеобразной «фотографии» образа анализируемого запаха продукта, содержащего смеси паров пахучих веществ. На приборе VOCmeter анализировали навеску исследуемой гречневой крупы, сваренной по разработанной методике. Результаты измерения обработаны в программе Argus методом главных компонент и представляют собой области, характеризующие образцы. На всех представленных графиках зеленым цветом обозначена область fresh – высшая степень свежести; желтым цветом обозначена область medium – средняя степень свежести. Результаты анализа трех образцов гречневой крупы в состоянии поставки и после 6 месяцев хранения в различной упаковке с помощью прибора VOCmeter и дегустационной оценки представлены на рис.2 и в таблице.
 
Область 0 (серый цвет) отражает исходные данные о качестве образцов гречневой крупы и соответствует высшей степени свежести (fresh, зеленый цвет).
Область 1 (синий цвет) соответствует данным о качестве образца 1.
Область 2 (розовый цвет) соответствует данным о качестве образца 2.
Область 3 (голубой цвет) соответствует данным о качестве образца 3.

После анализа рис. 2 были сделаны следующие выводы: образец №1 подвергся наибольшим изменениям, и точки кластера легли в область bad (серый цвет; характеризует несвежий продукт); образцы №2 и №3 подверглись порче значительно меньше и расположены в переходной области между кластерами medium (средняя степень свежести) и bad.

При сопоставлении экспериментальных данных, полученных на приборе Vocmeter, и сопоставлении их с дегустационной балльной оценкой, представленной в табл., прослеживается выраженная корреляция. Так, рост значения кислотного числа жира сопровождается снижением общей балльной оценки гречневой круп (отмечено дегустаторами и подтверждено инструментальным методом). При дальнейшем хранении будут проводиться исследования динамики данных показателей и выявление диагностических признаков, а также изменения состава жирных кислот крупы.

ЛИТЕРАТУРА
1. Гурьева, К.Б. Исследование качества круп при длительном хранении / К.Б. Гурьева, Е.В. Иванова, Г.Н. Панкрухина // Технология крупяных продуктов вчера, сегодня, завтра: материалы научно-практической конференции. – М.: МГУПП, 2007.
2. Салун, И.П.Крупы и их хранение / И.П. Салун, Н.А. Смирнова. – М.: Издательство «Экономика», 1967. – 132 с.
3. Гурьева, К.Б. Метод ускоренного тестирования срока годности гречневой крупы / К.Б. Гурьева, Ю.О. Сумелиди, Ю.И. Сидоренко, С.М. Белецкий // Хлебопродукты. – №2. – 2015. – С. 58-63.
4. Жаркеев, М.К. Исследование стойкости национального крупяного продукта «Талкан» при хранении / М.К. Жаркеев, В.С. Иунихина, Л.Е. Мелешкина // Сборник научных трудов Международной промышленной академии; под. ред. В.А. Бутковского. – М.: ИЦ «Интермедия», 2012. –Вып X. – С. 165-171.
5. Хайтматова, Е.Ф. Практикум по товароведению зерна и продуктов его переработки /Е.Ф. Хайтматова. – М.: ВО «Агропромиздат», 1992. – 288 с.

 
 

---