Спосіб визначення вмісту води в м’язовій та жировій тканинах м’яса

Реферат: UA 115764 U UA 115764 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчових технологій і може бути застосована для визначення вмісту води в м'язовій та жировій тканинах м'яса, в тому числі для дослідження кінетики зневоднення матеріалу при зберіганні або на певних етапах технологічних процесів. Відомий спосіб визначення масової частки води в харчових продуктах, який включає обробку досліджуваного продукту безводними органічними розчинниками, які не змішуються з водою, наприклад бензином, толуолом, ксилолом або бензолом, суміш нагрівають до кипіння і підтримують в такому стані до закінчення випаровування води, для чого застосовують апарат типу АКВВ - 10 [Теоретичні основи товарознавства продовольчих товарів: Лабораторний практикум/ Н.Я.Орлова.- К.: Держ. Торг.-екон. Ун.-т, 1999. - С. 33-36]. Кількість видаленої із досліджуваного матеріалу води визначають за допомогою шкали, розташованої на пастці апарата. Оскільки вода та органічний розчинник практично не змішуються між собою, по положенню поверхні розділу між ними визначають об'єм перегнаної води. Недоліком описаного способу є велика енерговитратність, порівняно велика кількість матеріалу, необхідна для здійснення дослідження та обмеженість застосування, обумовлена недостатньою повнотою видалення із досліджуваного об'єкта зв'язаної води. Більш досконалим є спосіб визначення вмісту води в харчових продуктах, який включає зважування досліджуваного зразку та висушування його до постійної маси при атмосферному тиску та температурі від 100 до 105 °C [Я.П. Скоробогатий, А.В. Гузій, О.М. Заверуха. Харчова хімія: Навчальний посібник. - Львів: "Новий світ-2000", 2012. - 445 с.]. Зразки м'язових та жирових тканин подрібнюють і в процесі висушування періодично зважують до досягнення постійного значення маси зразка. Недоліком описаного способу є значна трудомісткість та тривалість здійснення дослідження. Питома теплоємність продовольчих товарів, в тому числі м'язових та жирових тканин м'яса суттєво залежить від вмісту води, оскільки для води цей параметр має більш високі значення, ніж для інших компонентів м'язових та жирових тканин. Визначення питомої теплоємності як параметра, який залежить від вмісту води, доцільно здійснювати при кімнатній температурі із застосуванням калориметра. Одним із найменш трудомістких методів визначення теплоємності є метод змішування, який включає термостатування досліджуваного зразка з відомою масою при температурі, відмінній від температури калориметра, перенесення зразка в калориметр та визначення кількості тепла, переданого калориметру зразком або поглинутого зразком в робочому об'ємі калориметра. Кількість перенесеного тепла доцільно визначати балістичним методом по максимальному відхиленню показу реєструючого приладу калориметра від початкового значення. Прототипом методу, що заявляється, є метод визначення теплоємності мікрокалориметром типу Кальве [Э.Кальве, А.Прат. Микрокалориметрия. - М.: Изд. ИЛ, 1963. - 478 с.] в якому для визначення теплоємності записують криві dQ/dt=f(t), де Q - кількість теплоти, t - час, за сталої температури, а кількість теплоти, яку віддав або поглинув зразок, визначають за площею піку на кривій нагрівання. Цей спосіб дозволяє визначати лише теплоємність і не передбачає визначення вмісту окремої речовини в зразку. Запропонований спосіб відрізняється від прототипу тим, що, по-перше: використовують калориметричну комірку оригінальної конструкції, яка має форму заточеного з однієї сторони циліндра із рухомим поршнем з другої, така конструкція дозволяє відбирати проби із нерівномірної структури м'яса; по-друге, готують принаймні два контрольні зразки досліджуваного матеріалу із різним вмістом води, визначають питому теплоємність контрольних зразків та її залежність від вмісту води с = f (w), де с - питома теплоємність, w - вміст води, а також питому теплоємність досліджуваного зразка - і по значенню величини питомої теплоємності визначають вміст води у досліджуваному зразку. В основу корисної моделі поставлено задачу - зменшити трудомісткість та тривалість визначення вмісту води в жировій та м'язовій тканинах м'яса. Поставлена задача вирішується за рахунок встановлення значення теплоємності досліджуваного зразка, величина якої залежить від вмісту води, та порівнюють його із значенням для контрольного зразка з відомим вмістом води, а також удосконалення конструкції калориметричної комірки. Наводимо приклади здійснення запропонованого способу. Досліджували зразки яловичини 1 категорії вгодованості із поздовжньої півтуші до першого заморожування. Для визначення питомої теплоємності використали мікрокалориметр Кальве з удосконаленими калориметричними комірками. Маса контрольних та досліджуваних зразків становила по 3,500±20 г. Зразки розташовували в порожнині калориметричної капсули, розміри якої відповідають розмірам порожнини робочого мікрокалориметричного елемента. Кількість перенесеного тепла визначали балістичним методом із застосуванням мультиметра М 3510А. 1 UA 115764 U 5 10 15 Калориметр калібрували по воді та бензолу. При розрахунках враховували дані по теплоємності калориметричної капсули, визначені в результаті експериментів із порожньою капсулою. Як контрольні зразки використали м'ясо без попереднього зневоднення і м'ясо, отримане в результаті висушування при атмосферному тиску і температурі 50±5 °C протягом 4 годин в закритому об'ємі в присутності оксиду кальцію, після чого обидва зразки піддали зневодненню при 115±5 °C протягом 8 годин для визначення загального вмісту в них води. Вміст води в першому зразку склав 72 %, а в другому, отриманому після часткового зневоднення - 47 %. Калориметрично визначили питому теплоємність обох зразків. Отримано значення 2,65 Дж/гК та 1,87 Дж/гК, із яких встановили залежність питомої теплоємності від вмісту води: с = 0,42+3,1-10-2 w (Дж/гК). Досліджуваний зразок приготували шляхом часткового зневоднення м'яса при 50 °C протягом 1 години, після чого визначили питому теплоємність, яка становила 2,41 Дж/гК, а по ній визначили вміст води, який становив 64,2±0,4 %. Крім цього після додаткового зневоднення досліджуваного зразка при 115 °C встановили загальний вміст у ньому залишку води до термічної обробки, який склав 62,5±0,6 %, що є близьким до визначеного запропонованим способом. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб визначення вмісту води в м'язовій та жировій тканинах м'яса, який включає встановлення питомої теплоємності досліджуваного зразка та порівняння її із значенням для контрольного зразка і по значенню величини питомої теплоємності - визначення вмісту води у досліджуваному зразку, який відрізняється тим, що готують принаймні два контрольні зразки досліджуваного матеріалу із різним вмістом води, визначають питому теплоємність контрольних зразків та встановлюють її залежність від вмісту води, за встановленою залежністю визначають вміст води у досліджуваному зразку; а також використовують калориметричну комірку оригінальної конструкції, яка має форму заточеного з однієї сторони циліндра із рухомим поршнем з другої. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2