1
ZAKŁAD BIOCHEMII
UMCS
BIOCHEMIA II
I rok II stopnia
Biochemia
BADANIE JAKOŚCI MĄKI I JEJ PRZETWORÓW
Wstęp
Jednym ze składników decydujących o jakości mąki jest jej skład chemiczny uzależniony od odmiany
zboża i warunków klimatycznych. Równie ważnym czynnikiem są warunki zbioru zbóż. Również warunki
składowania ziarna i obecność zanieczyszczeń wpływają na jego wartość technologiczną a tym samym na jakość
mąki. Mąka to surowiec zawierający wszystkie składniki pokarmowe (woda, węglowodany, białka, substancje
tłuszczowe, substancje mineralne, witaminy oraz enzymy i barwniki). Zawartość tych składników jest
wyznacznikiem jakości mąki oraz decyduje o przydatności mąki do produkcji żywności:
woda - ilość wody zawartej w mące zależy od zawartości wody w ziarnie oraz intensywności przemiału
oraz warunków magazynowania, przyjmuje się iż zawartość wody w mące powinna wynosić ok. 15%,
podwyższona zawartość wody w mące może powodować jej zmiany jakościowe spowodowane między
innymi czynnikami biologicznymi takimi jak procesy dojrzewania, wymiana gazów, samo zagrzewania,
zmiany w podłożu mikrobiologicznym obejmujące rozwój mikroflory, zmiany o podłożu fizycznym.
Podwyższona wilgotność mąki zmniejsza jej przydatność technologiczną, mąka staje się mniej
higroskopijna i nie jest w stanie przyjąć odpowiedniej ilości wody.
węglowodany - średnia zawartość węglowodanów w mące powinna wynosić 70%- 80%. Decyduje to o
dużej wartości energetycznej mąki. W mąkach jasnych znajdują się głównie cukry proste i dwucukry.
Najważniejszym składnikiem węglowodanowym jest skrobia, należy ona do substancji higroskopijnych
i umożliwia proces tworzenia się ciast i wytwarzania glutenu. Skrobia może wchłonąć do 30% wody w
stosunku do swej objętości. Zawartość skrobi w mące zależy od rodzaju mąki, waha się od 60%- 70%.
Węglowodanem zawartym w mące jest wielocukier nieprzyswajalny - błonnik. Błonnik w mące
pochodzi głównie z łuski. Mąka zawiera również niewielkie ilości wolnych cukrów do których zaliczyć
możemy glukozę, fruktozę, maltozę oraz dwucukier sacharozę.
białka - są składnikiem od 6% do 20% masy mąki. Ilość ta zależy od rodzaju i jakości mąki
substancje tłuszczowe - ich ilość waha się od 0,5% do 2% i zależy to od wyciągu i typu mąki. Im
wyższy wyciąg i typ mąki tym wyższa zawartość tłuszczowców. Zawartość tłuszczy w mące ma
szczególne znaczenie w procesie dojrzewania mąki, który to proces wpływa na zmianę cech
jakościowych mąki:
w czasie długotrwałego przechowywania mąki tłuszcze ulegają utlenieniu i rozkładowi dając w
wyniku tego substancje o przykrym zjełczałym zapachu, proces ten zachodzi tym szybciej im
większa jest temperatura i wilgotność mąki oraz im wyższa jest aktywność enzymów zawartych w
mące
uwalniane w wyniku rozkładu tłuszczu nienasycone kwasy tłuszczowe wywierają wpływ na
wartości fizyczne glutenu poprawiając jego jakość
składniki mineralne - ich zawartość jest tym wyższa im wyższy jest typ i wyciąg mąki. W skład
2
substancji mineralnych mąki wchodzą następujące pierwiastki chemiczne (potas, fosfor, wapń, sód,
magnez, siarka, chlor oraz w ilościach śladowych cynk, nikiel, żelazo, mangan). Składniki mineralne w
mące mogą występować w postaci wolnej lub połączeniu z innymi substancjami głównie jako składniki
tłuszczy zbożowych.
barwniki - głównie substancje wpływające na żółtawy kolor mąki czyli karoten witamina A oraz
ksantofil. Barwniki mąki są przeważnie składnikami tłuszczy. Pod wpływem długiego magazynowania
tłuszcze utleniają się i zawarte w nich substancje barwiące zanikają, mąka staje się bielsza.
witaminy - w mące zawarte są głównie witaminy z grupy B (tiamina B1, ryboflawina B2, PP). Ilość
witamin zawartych w mące zależy od obecności cząstek zarodka będącego głównym nośnikiem
witamin.
enzymy - najważniejszymi technologicznie enzymami mąki są enzymy z grupy amylaz, które
uczestniczą w hydrolizie skrobi. Poza amylazami w mące występują proteazy.
Ogólnie metody oceny jakości mąki można podzielić na dwie zasadnicze grupy: metody laboratoryjne i
metody organoleptyczne.
W ramach oceny organoleptycznej przeprowadza się następujące próby: badanie wyglądu, barwy, smaku,
zapachu, wilgotności, granulacji.
Wykonanie:
1. Oznaczanie kwasowości mąki
Ziarno zbóż i przetwory zbożowe reagują słabo kwaśno. Do związków kształtujących kwasowość tych
produktów zalicza się kwas fosforowy i kwaśne fosforany, kwasy organiczne oraz aminokwasy i białka o
odczynie kwaśnym. W miarę upływu czasu, po osiągnięciu dojrzałości przechowalniczej, kwasowość
przetworów przeważnie wzrasta. Wzrost ten jest związany głównie z przemianami tłuszczów, związków fosforu
oraz w znacznie niniejszym stopniu aminokwasów i białek. Kwasowość uważana jest za ważny składnik
przetworów zbożowych. Oznaczenie polega na miareczkowaniu wodnego wyciągu przetworu zbożowego
mianowanym roztworem wodorotlenku sodu wobec fenoloftaleiny jako wskaźnika.
Wykonanie oznaczenia:
1) Odważyć 5g przetworu i przenieść do kolby stożkowej o pojemności 250 ml
2) W cylindrze miarowym odmierzyć 100 ml świeżo przegotowanej wody destylowanej o temperaturze
pokojowej.
3) Z cylindra przelać do kolby stożkowej ok. 10 ml wody i wymieszać starannie w celu rozbicia grudek
mąki.
4) Do mieszaniny wlać z cylindra resztę wody przy ciągłym mieszaniu i odstawić na 5 minut.
5) Po tym czasie do zawiesiny dodać 3 krople 2% roztworu fenoloftaleiny i miareczkować 0,1-molowym
roztworem wodorotlenku sodu do słabo różowego zabarwienia utrzymującego się 1 minutę.
6) Obliczenie wyniku:
X=20 x a x n
gdzie: X - kwasowość mąki
3
a - ilość 0,1-molowego roztworu NaOH zużytego do miareczkowania (w cm
3
)
n - molowość NaOH
20 - współczynnik do przeliczania kwasowości w stopniach.
Jako wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wyników co najmniej dwóch oznaczeń nie różniących się
między sobą więcej niż o 0,2. Wynik zaokrągla się do 0,1.
2. Wykrywanie obecności zanieczyszczeń organicznych w mące metodą Vogla
Metoda polega na wywołaniu reakcji barwnych z odczynnikiem Vogla przez zanieczyszczenia zawarte w
mące.
Wykonanie oznaczenia:
1) Odważyć 2g mąki, wsypać do probówki, wymieszać z 10 ml odczynnika Vogla.
2) Ogrzewać 30 min w temperaturze 60°C i po chwili obserwować zabarwienie cieczy.
Jeżeli badana mąka nie ma domieszek, płyn pozostanie bezbarwny. Zabarwienie słomkowożółte oznacza dużą
zawartość otrąb lub mąki owsianej. Zabarwienie ciemnoczerwone oznacza domieszkę mąki gryczanej,
pomarańczowożółte - cząstki nasion kąkolu, różowo-fioletowe - cząstki nasion wyki lub nasion strączkowych,
zielone i niebieskozielone oraz buroczerwone - cząstki nasion pszeńca polnego, ciemnopomarańczowe - życicy
odurzającej, krwistoczerwone - nasion sporyszu.
3. Oznaczanie stopnia świeżości mąki metodą Kühla
Oznaczenie polega na wywołaniu reakcji barwnej podczas ogrzewania wyciągu wodnego mąki z roztworem
siarczanu miedzi.
Wykonanie oznaczenia:
1) Do kolby stożkowej o pojemności 1 dm
3
wsypać 50 g mąki, zalać 200 ml wody destylowanej,
wymieszać i dopełnić wodą do 1 dm
3
.
2) Po 20 minutach intensywnego mieszania odwirować (lub przesączyć).
3) Pobrać 75 ml otrzymanego wyciągu do kolbki Erlenmayera, dodać 5 ml 1- molowego roztworu NaOH i
10 kropli 2% roztworu siarczanu (VI) miedzi (II).
4) Zlewkę z mieszaniną ogrzewać na małym płomieniu aż do wystąpienia zabarwienia
różowofioletowego.
Jeżeli do oznaczenia wzięto mąkę z ziarna pochodzącego ze starych zbiorów, zabarwienie różowofioletowe
szybko przechodzi w żółte. Przy użyciu mąki uzyskanej z ziarna pochodzącego z nowych zbiorów nawet po
zmianie koloru pozostaje zawsze różowy odcień aż do ogrzania mieszaniny do wrzenia.
4. Oznaczanie kwasowości pieczywa
Metoda polega na miareczkowaniu wodnego wyciągu z pieczywa roztworem wodorotlenku sodu wobec
fenoloftaleiny jako wskaźnika.
Wykonanie oznaczenia:
1) Przygotować próbkę: pobrać miękisz ze środkowej części pieczywa z miejsc oddalonych o ok. 1 cm od
skórki.
2) Z próbki odważyć 25 g, rozetrzeć i przenieść ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 500 cm
3
.
4
3) Odmierzyć 250 ml wody destylowanej i przelać do kolby stożkowej z odważoną próbką.
4) Zatkać kolbę korkiem gumowym, wstrząsać energicznie 2 minuty i odstawić na 1 godzinę, powtarzając
wstrząsanie co 15 minut.
5) Płyn odsączyć przez miracloth do kolby stożkowej o pojemności 300 cm
3
.
6) Z klarownego przesączu pobrać pipetą po 50 ml roztworu do dwóch kolb stożkowych o pojemności 100
ml i miareczkować 0,1-molowym roztworem NaOH wobec fenoloftaleiny do jasnoróżowego
zabarwienia nie znikającego przez 1 minutę.
7) Obliczenie wyniku:
X = 20 x a x n
gdzie:
a - ilość NaOH zużytego do miareczkowania (w cm )
n - molowość NaOH
20 - współczynnik przeliczeniowy do przeliczania kwasowości na stopnie normalne (stopnie normalne
= liczba cm
3
1-molowego roztworu NaOH potrzebna do zobojętnienia kwasów w 100 g produktu).
5. Oznaczanie wilgotności pieczywa
Oznaczenie polega na określeniu masy próbki przed suszeniem i po suszeniu w suszarce w temperaturze
130°C.
Wykonanie oznaczenia:
1) Próbkę pieczywa zważyć i suszyć w suszarce nagrzanej do 130°C przez 1 godzinę. Następnie zważyć.
2) Obliczenie wyniku:
X = (b - c) x 100 b - a
gdzie:
a - masa naczynka (g)
b - masa naczynka z miękiszem przed suszeniem (g)
c - masa naczynka z miękiszem po suszeniu (g)
6. Oznaczanie zawartości chlorków w pieczywie metodą Mohra
Oznaczenie polega na ilościowym strąceniu chlorków przez miareczkowanie uprzednio zobojętnionego
roztworu badanego roztworem azotanu (V) srebra.
Wykonanie oznaczenia:
1) Odważyć 25 g próbki pieczywa i rozetrzeć starannie w moździerzu ze 100 ml wody destylowanej o
temperaturze 60°C (łaźnia wodna).
2) Przenieść ilościowo do kolby miarowej o pojemności 250 cm
3
, dopełnić wodą destylowaną do kreski i
zamknąć korkiem.
3) Pozostawić na 30 minut wstrząsając co kilka minut, po czym przesączyć do suchej kolby stożkowej o
pojemności 200 cm
3
.
4) Z przesączu odmierzyć pipetą 3 próbki po 25 ml do kolb stożkowych o pojemności 200 cm
3
, dodać po 3
krople fenoloftaleiny i zobojętnić 0,1- molowym roztworem NaOH do słabo różowego zabarwienia.
5) Do każdej próbki dodać po 1 ml 10% roztworu chromianu potasu i szybko miareczkować 0,1-molowym
5
roztworem azotanu (V) srebra do trwałego ceglasto pomarańczowego zabarwienia, nie znikającego przy
wstrząsaniu zawartością kolby.
6) Obliczanie wyniku: zawartość chlorków wyrażoną jako chlorek sodu (X) w procentach w przeliczeniu
na suchą substancję oblicza się według wzoru:
X =
a × n× 0,05845 × 100
×
100
c
100 - w
gdzie:
a - ilość azotanu (V) srebra zużyta do miareczkowania (w cm
3
)
n - molowość azotanu (V) srebra
c - masa badanego produktu w roztworze miareczkowanym (w g) w - wilgotność badanego produktu (w %)
0,05845 - ilość chlorku sodu odpowiadająca 1 cm
3
ściśle 1-molowego roztworu azotanu (V) srebra (w g).
Zaliczenie ćwiczenia:
Przedstawić opis ćwiczenia w zeszycie wraz z wynikami doświadczeń i obliczeniami.
6
Odczynniki:
2% roztwór fenoloftaleiny w alkoholu
0,1 molowy NaOH
Odczynnik Vogla: do 95 ml 70% alkoholu etylowego dodać 5 ml kwasu solnego (d=l,19 g/cm
3
) i
dokładnie wymieszać
2% roztwór siarczanu (VI) miedzi (II)
1-molowy roztwór NaOH
1% alkoholowy roztwór fenoloftaleiny
0,1-molowy roztwór azotanu (V) srebra
10% roztwór chromianu potasu
Sprzęt:
suszarka
łaźnia wodna
kolba stożkowa, 100ml, 250-300ml, 500ml, 1000ml + korki
cylinder, 100ml
probówki
wirówka/lejek Büchnera + sączek
miracloth
moździerz
lejek
biureta