Сенсорометрический метод в оценке качества пищевых жиров и масел
Доля некачественной продукции на российском рынке жиросодержащих продуктов довольно высока, однако известные методы контроля качества пищевых жиров и масел, как правило, не относятся к быстрым, высокоселективным и высокоточным, требуют наличия дорогостоящего аппаратурного оформления. Многие интегральные физико-химические характеристики жиров и масел носят непостоянный вариативный характер… Читать ещё >
Сенсорометрический метод в оценке качества пищевых жиров и масел (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
- Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Методы определения качества пищевых жиров и масел
- 1. 2. Жирные кислоты и их производные, другие ароматобразующие вещества пищевых продуктов: общая характеристика, пути образования и современные методы определения
- 1. 3. Применение сенсоров и мультисенсорных систем в анализе пищевых продуктов
- Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
- 2. 1. Объекты исследования
- 2. 2. Газохроматографический анализ пищевых жиров и масел
- 2. 3. Сенсорометрическое определение легколетучих ароматобразующих веществ и метиловых эфиров жирных кислот
- 2. 3. 1. Аппаратурное решение, «электронный нос»
- 2. 3. 2. Аппаратурное решение, портативное проточное устройство для анализа жидких фаз
- 2. 3. 3. Методика фиксирования и обработки сигналов пьезосенсоров для «электронного носа»
- 2. 3. 4. Методика фиксирования и обработки сигналов пьезосенсоров для портативного проточного устройства
- 2. 4. Получение метиловых эфиров жирных кислот
- 2. 5. Математическая обработка результатов сенсорометрического анализа
- Глава 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОРБЦИИ АРОМАТОБРАЗУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ И МАСЕЛ, ЖИРНЫХ КИСЛОТ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
- 3. 1. Газохроматографический анализ пищевых жиров и масел
- 3. 2. Сенсорометрические определения с применением «электронного носа»
- 3. 2. 1. Оптимизация массы тонких пленок сорбентов
- 3. 2. 2. Оценка износостойкости пленок модификаторов
- 3. 2. 3. Исследование чувствительности тонких пленок модификаторов пьезоэлектрических резонаторов к 62 сорбируемым веществам
- 3. 2. 4. Кинетика сорбционно-десорбционных циклов при взаимодействии ароматобразующих веществ с модификаторами
- 3. 2. 5. «Визуальные образы» ароматобразующих веществ при их сорбции на тонких пленках электродов пьезокварцевых резонаторов
- 3. 3. Изучение сорбции метиловых эфиров жирных кислот на тонких пленках электродов пьезокварцевых резонаторов
- 3. 4. Сенсорометрические определения с применением портативного проточного устройства для анализа жидких фаз
- Глава 4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ЖИРОВ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И
- МУЛЬТИСЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ
- 4. 1. Оценка органолептических характеристик сливочного масла и специализированных жиров для пищевой промышленности
- 4. 2. Динамика изменения качества сливочного масла при хранении
- Глава 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЬЕЗОКВАРЦЕВОГО МИКРОВЗВЕШИВАНИЯ И
- ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
- ВЫВОДЫ
Актуальность.
Доля некачественной продукции на российском рынке жиросодержащих продуктов довольно высока, однако известные методы контроля качества пищевых жиров и масел, как правило, не относятся к быстрым, высокоселективным и высокоточным, требуют наличия дорогостоящего аппаратурного оформления. Многие интегральные физико-химические характеристики жиров и масел носят непостоянный вариативный характер, поэтому существует потребность в разработке надежных способов экспертизы масложировых продуктов, сочетающих высокую специфичность и чувствительность определения с удобством, простотой и миниатюрностью.
К интенсивно развивающимся относятся сенсорометрический (пьезокварцевое микровзвешивание) и хемометрический (искусственные нейронные сети) методы. Важной задачей является также создание баз данных по качественным характеристикам, свойствам, составу индивидуальных и смешанных жиров и разработка алгоритмов идентификации жиров и масел с их применением.
Разработка экспрессных и легковыполнимых способов и средств химической оценки качества и подлинности пищевых продуктов является актуальной и представляет научную и практическую значимость. Решение проблемы позволит выполнять контроль качества жиров и масел, проводить мониторинг технологических процессов.
Цель работы — разработка новых способов оценки качества пищевых жиров и масел на основе сорбции идентифицированных в них органических соединений разных классов и цх производных на пьезокварцевых резонаторах, модифицированных сорбентами различной полярности.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
• определение методом газовой хроматографии жирно-кислотного состава некоторых специализированных жиров, применяемых в пищевой промышленности;
• конструирование пьезорезонансной ячейки детектирования для анализа растворов жирных кислот в динамическом режимеразработка программного обеспечения для сохранения и визуализации результатов;
• исследование параметров сорбции жирных кислот и ароматобразующих веществ пищевых жиров и масел на тонких пленках модификаторов электродов сенсоров в пьезорезонансной проточной ячейке и мультисенсорной установке;
• разработка способа химической оценки органолептических характеристик, динамики изменения качества жиросодержащих продуктов с применением мультисенсорной системы;
• прогнозирование показателей качества сливочного масла с применением сенсорометрики и хемометрики.
Научная новизна:
• определен жирнокислотный состав специализированных жиров, наиболее часто применяемых в пищевой промышленности;
• установлены параметры сорбции паров основных ароматобразующих и других веществ, содержащихся в масложировых продуктах, на пленках 15 модификаторов (стандартные неподвижные газохроматографические фазы различной полярности, а также специфические сорбенты);
• сконструирована пьезорезонансная ячейка детектирования для анализа растворов жирных кислот, работающая в динамическом режиме, предложен программный продукт, обеспечивающий ее функционирование;
• прогнозирование качества сливочного масла проведено с применением мультисенсорной системы с компьютерной обработкой сигналов массива пьезосенсоров (метод искусственных нейронных сетей).
Практическая значимость:
• показана возможность применения пьезорезонансной проточной ячейки детектирования для исследования различных жидких средоптимизированы условия проведения анализа в ячейке для растворов жирных кислот;
• разработано программное обеспечение, позволяющее обрабатывать выходной сигнал датчиков пьезосенсоров, визуализировать результаты, как в определенный момент времени, так и в динамике изменения;
• сведения о жирнокислотном составе изученных специализированных жиров рекомендованы для создания рецептур масложировых продуктов с улучшенными функциональными характеристиками;
• апробирован способ оценки органолептических характеристик, динамики изменения качества и установления сроков хранения сливочного масла с применением мультисенсорной системы на основе 9 модифицированных пьезокварцевых резонаторов, которые могут быть использованы в технохимическом контроле пищевых производств;
• сенсорометрическое и хемометрическое прогнозирование показателей качества жиросодержащих продуктов рекомендуется в качестве альтернативы титриметрическим и микробиологическим методам, применяемым в пищевой промышленности.
Новизна практических разработок подтверждена патентом РФ.
Основные положения, представляемые к защите:
• параметры сорбции ароматобразующих веществ, жирных кислот и их метиловых эфиров (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная кислоты, формальдегид, ацетальдегид, пропилальдегид, метилэтилкетон, этилацетат, капроновая, миристиновая, пальмитиновая, олеиновая, стеариновая кислота и их метиловые эфиры) на тонких пленках модификаторов электродов пьезокварцевых резонаторов;
• пьезорезонансная ячейка детектирования для анализа растворов жирных кислот, работающая в динамическом режиме;
• способ оценки органолептических характеристик, динамики изменения качества и установления сроков хранения сливочного масла с применением системы пьезосенсоров на основе 9 модифицированных пьезокварцевых резонаторов;
• прогнозирование показателей качества сливочного масла с применением мультисенсорной системы и искусственных нейронных сетей.
Апробация работы.
Основные результаты работы доложены на II Международном Форуме «Аналитика и Аналитики» (Воронеж, 2008), Международной конференции «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (Воронеж,.
2008), на III Всероссийской конференции «Аналитика России» (Краснодар,.
2009), Международной конференции «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2009), III Международном симпозиуме по сорбции и экстракции (Владивосток, 2010), IV Международной конференции «Экстракция органических соединений» (Воронеж, 2010).
Публикации.
Основные положения диссертационной работы изложены в 6 статьях, тезисах 9 докладов, сделанных на Международных, Российских, и Региональных конференциях, в изобретении.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы (160 источников, из них 35 на иностранных языках) и приложений (4). Работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит схемы, 25 рисунков, 30 таблиц.