Количественное определение хлорида натрия в картофельных чипсах и его влияние на организм человека

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

Омский  институт (филиал) 
 
 

Кафедра «Торговое дело» 
 
 

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА 

по дисциплине «Физико-химические методы исследования» 
 

«Количественное Определение хлорида натрия в картофельных чипсах и его влияние на

организм человека» 

Выполнила:  

студентка III курса, специальность 080401 «Товароведение и экспертиза товаров (продовольственных, непродовольственных)»

Красноусова Алёна Владимировна 

Научный руководитель:

доцент кафедры, канд.биол.,наук

Норышева  Рита Александровна 
 

Омск 2009 

Содержание

     Введение 

     Одна  из актуальных проблем современности и приоритетных направлений деятельности Государства – обеспечение здоровья человека. Качество продуктов питания в этой системе является важнейшим рычагом, обеспечивающим поддержание здоровья, работоспособности, творческого потенциала нации. Ещё основоположник мировой клинической медицины – древнегреческий врач Гиппократ (460-370 гг. до н.э.) учил: «Пусть твоя пища будет твоим лекарством, и твое лекарство – твоей пищей». Сегодня, в век технического прогресса и ухудшающегося состояния окружающей среды, настало время вспомнить это положение.

     Сегодня надежда на лекарства во всем мире не оправдалась, поэтому больше стали  уделять внимания проблемам питания. Необходимо, чтобы в продукте содержалось как можно больше полезных веществ и все необходимые нутриенты. Человек должен употреблять качественные продукты, в распространении которых имеется и экологический аспект.

     Пищевые фабрики перерабатывают продукты, лишая  их натуральных питательных веществ. Вместо этого в продукты добавляют  синтетические витамины, искусственные консерванты, красители и ароматизаторы. Нравится нам или нет - мы вынуждены поглощать «химическое варево». Многие из этих химических соединений накапливаются и откладываются в тканях организма, влияя на здоровье. Такие продукты питания чреваты для здоровья. Когда клетки организма не получают всех необходимых питательных веществ, они не в состоянии работать нормально, особенно если они при этом перегружены искусственными соединениями, которые невозможно утилизировать. Это внутреннее загрязнение создает питательную среду, в которой болезнь может угнездиться и разрастаться. Качество пищевых продуктов должно быть первейшей заботой каждого.

     Правительство и средства массовой информации не устают повторять, что наши продукты должны быть главным источником витаминов и минералов и удовлетворять всем требованиям к питательности. Однако если учесть ту обработку, которую проходят продукты, то достаточно очевидно, что мы не в состоянии получить необходимое по качеству и ценности питание.

     В мире существуют десятки тысяч различных продуктов питания. Кроме искусственных, созданных человеком из натуральных продуктов, но в естественном виде в природе не встречаются, в последнее столетие появилось много синтетических продуктов, которые изготовлены на основе органических веществ. К ним относятся и пищевые добавки, которые вносят в продукты питания для придания аромата, вкуса и цвета, создания необходимой структуры, а также для полной или частичной замены натурального сырья. Чаще всего это химически обработанные природные или синтетические вещества. Многие вещества добавляют, чтобы сделать продукт более привлекательным для покупателя, замаскировать горечь или иной неприятный вкус. Поэтому проблема качества товара тесно связана с проблемой контроля.

       Но всегда ли производимые различными предприятиями товары удовлетворяют показателям качества, отмеченные в нормативно-технической документации для этого продукта? Все ли обязательные компоненты входят в должном качестве и количестве в их состав? Отвечают ли качественным показателям искусственно введённые в состав компоненты продукта? И почему производитель не указывает, на упаковочном материале, полную информацию о составе веществ, входящий в продукт его производства, а так же некоторые численные химические показатели качества, которые так же жизненно значимы в пищевом рационе человека.

     Динамичная  жизнь современного общества не может  позволить своим членам тратить  драгоценное время на долгие трапезы и обедать вовремя. Именно здесь и приходит на «помощь» быстрое перекусывание бутербродами, булочками, фруктами. А в последнее время особую популярность завоевали такие продукты питания как гамбургеры, снеки, чипсы. Однако не стоит забывать и о том, что множество людей, в том числе и дети, страдают заболеваниями пищеварительного тракта.

     В связи с этим актуальность темы научно-исследовательской работы  очевидна, что и определило основные её цели:

     - формирование целостной системы теоретических знаний и практических умений в области определения показателей качества картофельных чипсов.

     - определение количественного содержания веществ, входящих в состав продукта, химическими и физико-химическими методами анализа;

     - сравнение продукции одного наименования, разных торговых марок, по определяемым показателям качества.

     Для достижения цели в ходе исследования были поставлены следующие задачи: 

     1. изучить специальную литературу по составу, потреблению и особенностям полезных свойств картофельных чипсов, уделив, особое внимание химическому составу, пищевой ценности, производству и показателям качества;

     2. провести исследование качества картофельных чипсов одного наименования разных торговых марок по органолептическим показателям;

     3. определить количество хлорида натрия (поваренной соли) химическими методами количественного анализа в картофельных чипсах;

     4. дать сравнительную характеристику по количеству хлорида натрия в картофельных чипсах разных торговых марок;  

     5. сделать выводы на основе проведенного исследования.

     Глава 1.

     Обзор литературы

1. История возникновения чипсов

     Английское  слово chips произошло, вероятнее всего, от английского же chip – стругать; жарить картофель. От смешения этих двух понятий и получилось chips – жаренный ломтиками, кусочками картофель.

      В 1853 году в США известный мультимиллионер К. Вандербильт остановился в отеле Moon Lake House и во время обеда приказал официанту унести поданную ему жареную картошку, так как она была слишком толсто нарезана и не прожарилась. Повар Д. Крум решил исправить ситуацию. В гневе, он очень тонко нарезал картофель, ломтики буквально просвечивались, потом обжарил его в большом количестве масла до хруста и посолил. Вандербильт пришел в восторг и все время пребывания в отеле поедал хрустящие картофельные ломтики [10, 15].

     Таким образом, чипсы стали популярны среди американского бомонда и вошли в меню фешенебельных ресторанов США, а несколько десятилетий спустя, появились первые фабрики по производству чипсов.

     Наши  соотечественники познакомились с чипсами в 70-е годы прошлого века. Правда, назывались они хрустящим картофелем и разнообразием вкусов не отличались, так как никаких пищевых добавок в то время не было [3].

     1.2 Классификация картофельных чипсов 

     Все производимые чипсы различаются  по характеру исходного сырья:

     Первый – классические чипсы, когда очищенный картофель нарезается ломтиками средней толщины 1,27 мм и обжаривается.

     Второй – формованные чипсы, когда из сухого пюре делается тестообразная масса, затем ее солят и загружают в экструдер.  

     1.3 Производство картофельных чипсов 

     Для того чтобы сделать 1 кг чипсов, нужно  переработать 4-5 кг картофеля. Сегодня для приготовления чипсов используют специальные сорта картофеля с низким содержанием сахара.

     Чаще  всего чипсы изготавливают двумя основными методами:

• из сырого картофеля,
• из различных видов муки (в том числе кукурузной) с добавлением крахмала.

     Процесс приготовления чипсов из сырого картофеля проходит в три стадии:

       Первая стадия - для производства подбирают картофелины приблизительно одинакового размера, их сортируют, промывают, а затем режут на пластины толщиной в 1-2 мм.

     Вторая  стадия – промежуточная термообработка. Нарезанные уже пластины подвергаются бланшированию – то есть кратковременной обработке горячей водой или паром при температуре около 80-90 градусов (при этом в нём экстрагируются восстанавливающиеся сахара и разрушаются ферменты), это упрощает дальнейший процесс обработки картофеля. После бланширования продукт отправляется на предварительную сушку, в ходе которой из картофельных пластин удаляется большая часть влаги.

        Третья и последняя стадия - это приготовление – обжаривание картофеля. Этот процесс в основном представляет собой погружение картофельных пластин в кипящее растительное масло (свыше 150 градусов), то есть обжаривание во фритюре. Уже после обжаривания в чипсы добавляются такие ингредиенты как соль, специи, ароматизаторы, благодаря которым и появляются чипсы со сметаной и луком, чипсы с беконом, укропом и т.д.

      В настоящее  время в мире достаточно распространены и так называемые экструзионные технологии. Продукция, напоминающая чипсы, на самом деле готовиться из пюре, для которого используют как картофельные полуфабрикаты, так и производные зерновых культур (при этом необходима дополнительная желатинизация) [1].

     Производство  чипсов из полуфабрикатов (муки или сухого картофельного пюре с добавлением крахмала и разрыхлителей) строится несколько по другой схеме. Процесс приготовления такого продукта начинается с подготовки сухих компонентов смеси. Затем все необходимые для чипсов ингредиенты подают в экструдер, где они смешиваются с водой до получения однородной массы (тесто). Причем одновременно засыпается и основное сырье, и различные добавки. Затем тесто пропускают через матрицу, где чипсам придают форму пластин той же толщины, что и нарезанным картофелинам. Возможно получение как плоских чипсов классической круглой, или овальной формы, так и новых, оригинальных конфигураций типа ракушки, облачка, спиралей и др. Последнее правильнее называть не чипсами, а снеками. Остальные же этапы производства соответствуют этапам приготовления чипсов из сырого картофеля – предварительная сушка и обжаривание [1,9].

       Сорт масла, для обжаривания сырого картофеля или чипсов из полуфабрикатов, может быть различным и зависит от региональных предпочтений. Классические технологии предлагают обжаривать чипсы в соевом масле (американский стандарт) или в пальмовом (европейский). Пальмовое масло не придаёт запаха конечному продукту. В Европе допускается применение и оливкового масла, а в Беларуси используют подсолнечное. Общие сведения о составе наиболее популярных растительных масел представлены в таблице №2 приложения [1].

     Чипсы из резаного картофеля нужно обжаривать 5-7 минут. При экструзивной технологии, чипсы обрабатываются 15 секунд.

     При производстве обжаренных картофелепродуктов так же широко используют различные кулинарные жиры, среди которых можно выделить следующие группы жиров:

     - натуральные жиры на основе  пальмового масла, не содержащие  трансизомеры;

     - гидрированные масла и жиры (соевое, рапсовое и другие растительные  масла, жиры морских животных  и рыб), содержащие от 25 до 58 % трансизомеров.

     - смеси натуральных и гидрированных  жиров [13].

     В связи с возрастающим потреблением обжаренных картофелепродуктов ученые всех стран работают над проблемой снижения уровня содержания в них жира. В США создан порошкообразный состав средства, замедляющий поглощение масла пищевыми продуктами в процессе их обжаривания. В состав входит сложный альгиновый эфир и нетоксичный пищевой носитель, приемлемый для использования в производстве обжаренных продуктов. Содержание сложного альгинового эфира в составе средства- 0,01-3 ч. в расчете на 100ч. пищевого носителя.  

     1.4 Химический состав и пищевая ценность картофельных чипсов 

     Учитывая, что статус питания служит одним  из факторов формирования здоровья и качества жизни человека, представляло интерес выяснить, какую же роль играют в этом картофельные чипсы.

     Чипсы — пища не для тех, кто думает о фигуре. В основном в их состав входят: картофель (картофельное пюре), масло растительное, лактоза, соль, пшеничные сухари, пшеничная мука, натуральные и натурально-идентичные ароматические вещества, усилитель вкуса и аромата Е621, мальтодекстрин, молочный белок, Е551, фосфат натрия.

     Чипсы продукт очень калорийный. В 100 граммах (среднестатистическая пачка чипсов весит 90 г.) в среднем содержится более 500-550 ккал. Примерно столько же в 100 гр. куске жирной свинины или сырокопченой колбасы. Энергетическая ценность чипсов достигается она за счет технического жира, которым буквально пропитаны ломтики картофеля. Витаминов и минеральных веществ (не говоря уже о полезной клетчатке) в чипсах нет вообще [1, 13]. Чипсы противоестественная еда, стимулирующая сильную жажду, отеки и отбирающая много калорий у нормального рациона.

        Вкусоароматические добавки. Вкусовые качества чипсов достигаются за счет применения различных ароматизаторов. Сейчас как иностранные, так и отечественные производители не жалеют натуральных или синтетических ароматических и вкусовых добавок для того, чтобы придать своему продукту новый вкус и запах. Из натуральных вкусоароматических добавок чаще всего используются красный перец, соль, измельченные сушеный чеснок и пряные травы. Не стоит обольщаться насчет того, что «Чипсы с сыром» изготовлены с использованием настоящего тертого сыра. Это, впрочем, касается и бекона, и грибов, и кетчупа, и лука со сметаной. Все это - ароматизаторы.

     Ароматизатор  сыр, в состав которого входит лактоза. Лактоза – молочный сахар, состоит из молекул глюкозы и галактозы, очень сладкий. Лактоза относится к «структурным» углеводам, которые увеличивают в два раза усвоение кальция в организме. Установлено, что непереносимостью к молоку страдают сотни миллионов или даже миллиарды людей. Если после употребления чипсов или сухариков у вас бывает тошнота, спазмы, вздутие, газы или диарея, то причиной тому может быть непереносимость лактозы.

     Усилитель вкуса и аромата Е 621 – глютамат натрия может вызывать аллергию. При передозировке наблюдается: головная боль, учащенное сердцебиение, тошнота, боль в груди, сонливость и слабость.

     Мальтодекстрин используется как ароматизатор, цветовой регулятор, стабилизатор. Самая простая и легко перевариваемая форма сахара не влияет на уровень глюкозы в крови, что позволяет применять приправу больным сахарным диабетом. Из всех углеводов он наиболее легко превращается в гликоген в мышечной ткани.

     И ароматизаторы и мальтодекстрин имеют свой код – цифру с буковкой «Е». Но производитель не обозначает их с помощью кодов, видимо для того, чтобы не перегрузить этикетку буковками «Е» опять-таки и не отпугнуть покупателя. А вот Е551 обозначен цифрами, видимо, по мнению производителей в данном случае цифры выглядят лучше, чем словосочетание диоксид кремния. Очень уж у многих данное словосочетание ассоциируется с обычным песком. Е551 – это разделитель и добавляется в продукт для того, чтобы продукт не слеживался.

     Фосфат  натрия. Использование фосфатов может привести к нарушению баланса в организме между фосфором и кальцием. Чрезмерное употребление фосфатов чревато ухудшением усвоения кальция, что приводит к отложению в почках кальция и фосфора и способствует развитию остеопороза.

     Натуральные и натурально-идентичные ароматические вещества. Какие и сколько? Если под фразой натуральные ароматические вещества подразумеваются ароматизаторы натурального происхождения, то натурально - идентичные ароматические вещества представляют собой стопроцентную химию.

     Существуют  и чипсы без привкусов, т.е. со своим натуральным вкусом, но по статистике, большинство наших с  вами соотечественников предпочитают есть чипсы с добавками: сыром, беконом, грибами, икрой. Стоит ли сегодня говорить, что на самом деле никакой икры нет - ее вкус и запах придали чипсам с помощью ароматизаторов. Больше всего надежды, что вкус и запах получен без применения синтетических добавок, если чипсы пахнут луком или чесноком. Хотя все равно шансы невелики. Чаще всего вкус у чипсов искусственный и в этом вам помогут убедиться знакомые буквы «Е», указанные в составе продукта и чипсов [13].  

     1.5 Токсичные вещества  в чипсах 

     Злоупотребление жареной пищей, как известно, неблагоприятно сказывается на функционировании многих органов человека. Причина кроется в образовании целого ряда вредных соединений, поскольку при термической обработке жиров в присутствии кислорода воздуха значительно инициируются процессы их окисления и распада с образованием гидроксикислот, эпоксидов, кетонов и альдегидов. Последние, в свою очередь, могут взаимодействовать дальше с другими различными компонентами обжариваемого продукта с образованием канцерогенов [14].

     Шведские  ученые выяснили, что картофельные чипсы, картофель фри и гамбургеры содержат такое количество канцерогенов, что любители их пожевать, практически обречены на онкологические заболевания.

     Среди многих токсичных веществ, присутствие  которых в продуктах питания  строго контролируют медики и диетологи, в последнее время выделяют акриламид – CH₂=CHC(O)NH₂ [1]. Это органическое соединение, которое обладает канцерогенным действием. Он образуется в продуктах богатых углеводами (зерно, картофель и др., а так же продукты их переработки - мука, хлеб, печенье, картофель фри, чипсы) при длительной тепловой обработке. Использование фритюра, гриля, духовки, где температура в среднем составляет выше 120 градусов, ведет к образованию чрезвычайной концентрации акриламида опасной для здоровья. По данным Международного агентства раковых исследований, акриламид вызывает мутации генов. В результате опытов на животных было установлено, что акриламид так же вызывает злокачественные опухоли желудка. Известно, что он причиняет вред центральной и периферийной нервной системе [13].

     В 1994г. акриламид был отнесен специалистами Всемирной организации здравоохранения к веществам, «вероятно канцерогенным для человека». До недавних пор продукты питания не считались возможным источником акриламида, но чрезвычайно жестко контролировалось его содержание в воде (летальная доза акриламида для крыс, морских свинок, кроликов составляет 150-180 мг/кг; ПДК – 0,3 мг/м³). Настоящий шок вызвали недавно опубликованные результаты исследований учёных, в том числе и шведских, обнаруживших запредельные концентрации данного соединения в особо популярных продуктах питания (табл.1).

     Таблица 1.   Содержание акриламида в некоторых продуктах питания по данным шведской National Food Administration [1].

     По  данным других источников [14] содержание акриламида распределилось так:

• в сырых и вареных продуктах (мука, отруби, картофель, спагетти, рис овсяная каша) 30 мкг;
• в жаренных и печеных продуктах (блины, жареная рыба, пицца, белый хлеб, ржаной хлеб) 30-80 мкг;
• сухие завтраки, печенье, крекеры - 200-500 мкг;
• картофель фри (разные марки) - 356-600 мкг;
• хрустящий картофель (Estrella) - 670-1200 мкг;
• чипсы (Lays, pringles) - 1280 мкг.

     Чтобы пограничный объем вредных веществ  оказался в организме человека, достаточно съесть 0,5 г картофельных чипсов или 2 г картофеля-фри в день. Раньше считали, что акриламид содержится лишь в воде, поэтому максимально допустимая концентрация этого вещества установлена лишь для нее. Так в требованиях Сан. Пина на питьевую воду наличие акриламида устанавливается 10 мкг/дм³. Но оказалось, что в обычном пакетике с чипсами «доза» акриламида тоже водится [14].

     Чтобы избежать образования акриламида, следует  готовить пищу в воде или на пару.

     Важную  роль в образовании акриламида в  процессе обжарки играет вид применяемого масла. Количество акриламида возрастает, если в масло для приготовления этого продукта примешивать синтетические жиры. При применении оливкового, пальмового, рапсового, подсолнечного, хлопкового масла высокой степени очистки (обязательно рафинированного и дезодорированного с кислотным числом ниже 0,01) количество образовывающегося акриламида значительно ниже, а при приготовлении продуктов в парах пальмового и хлопкового масла акриламид практически не образуется.

     Не  исключено, что необходимо изменять традиционные пищевые технологии, чтобы максимально уменьшить и даже исключить образование акриламида в процессе обработки пищевых продуктов и таким образом попадание акриламида в организм человека [14]. 

     1.6 Факторы, формирующие  и сохраняющие  качество

     картофельных  чипсов 

     К факторам, формирующим и сохраняющим качество картофельных чипсов относят:

• качество используемого сырья;
• совершенство производственного процесса;
• материалы и качество упаковки.

     1.7 Процессы, протекающие  в картофельных  чипсах при хранении 

     При длительном хранении чипсы способны прогоркать из-за высокого содержания жира, несмотря на достаточное наличие консервантов.

     Крахмал, выделившийся на поверхности ломтиков, в процессе хранения может придать готовому продукту горечь и затхлый запах. 

     1.8 Дефекты картофельных чипсов 

     Дефекты картофельных чипсов подразделяются в  зависимости от происхождения: производственные и образовавшиеся в результате неправильной транспортировки и хранения (предреализационные).

     К производственным дефектам относятся:

• не удаленные дефекты сырья;
• потемнения на поверхности;
• нестандартные размеры;
• низкое качество ингредиентов.

     Предреализационные  дефекты: