Способ экспрессной оценки качества сухих пекарных дрожжей

Название	Способ экспрессной оценки качества сухих пекарных дрожжей
Разработчик (Авторы)	Кучменко Т.А., Шуба А.А., Дроздова Е.В.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2614667
Дата регистрации	12.05.2016
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий"
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к пищевой промышленности хлебобулочных и кондитерских изделий и может быть использовано для определения качества сухих пекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

В настоящее время определение качества сухих пекарных дрожжей проводится по методике ГОСТ Р 54845-2011 [Дрожжи хлебопекарные сушеные. Технические условия [Текст]: ГОСТ Р 54845-2011. – Введ.2013-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2015. – 12 с.].

Недостатками способа являются длительность (около 4-х часов), многостадийность анализа, необходимость использования крупногабаритного вспомогательного оборудования.

Техническая задача изобретения заключается в разработке способа оценки качества сухих пекарных дрожжей по изменению концентрации легколетучих веществ – продуктов их дыхания и брожения (этанол, углекислый газ) в равновесной газовой фазе (РГФ) над пробами без и при добавлении сахарозы, регистрируемых устройством «электронный нос», что позволяет снизить экономические и временные затраты, упростить процедуру анализа.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ оценки качества сухих пекарных дрожжей, характеризующийся тем, что предусматривает использование детектирующего устройства «электронный нос» на основе массива из 8 пьезосенсоров с базовой частотой колебаний 10-15 МГц, электроды которых модифицируют покрытиями, чувствительными к спиртам, углекислому газу, для чего на электроды наносят пленки из ацетоновых растворов полиэтиленгликоля 2000, тритона Х-100, динонилфталата и пчелиного клея; из толуольных растворов полиэтиленгликоль себацината, триоктилфосфиноксида, метилового оранжевого на подложке, сформированной из полистирола; из хлороформной суспензии углеродных нанотрубок с общей массой каждого покрытия после удаления растворителя 4–10 мкг; подготовленное детектирующее устройство подключают к компьютеру и управляют программой, регистрирующей в режиме реального времени сигналы массива пьезосенсоров в виде площади «визуального отпечатка» (S^(τ)) при нагрузке равновесной газовой фазой над пробами водной суспензии дрожжей до и после введения сахарозы; для этого взвешивают на техно-аналитических весах 2 пробы сухих пекарных дрожжей массой по 1,00 г, переносят анализируемые пробы в стеклянные пробоотборники, добавляют по 20 см³ предварительно нагретой до 37°С дистиллированной воды, герметично закрывают пробоотборники и перемешивают получившиеся растворы, далее измерения проводят следующим образом: через 5 мин газовым шприцем отбирают 1 см³ равновесной газовой фазы над одной пробой водной суспензии дрожжей, вкалывают в ячейку детектирования и фиксируют в течение 1 мин сигналы пьезосенсоров и S¹⁽⁵⁾, включают компрессор для очистки ячейки детектирования и пьезосенсоров на 1-2 мин, повторно через 5, 10 и 15 мин отбирают по 1 см³ РГФ и фиксируют S¹⁽¹⁰⁾, S¹⁽¹⁵⁾, S¹⁽²⁰⁾, через 10 минут от момента перемешивания проб во второй пробоотборник с водной суспензией дрожжей вводят 1 см³ 1%-ного раствора сахарозы, через 5 и 10 мин отбирают 1 см³ РГФ над пробой, фиксируют сигналы массива сенсоров и S²⁽¹⁵⁾, S²⁽²⁰⁾ и рассчитывают изменения площадей «визуальных отпечатков» сигналов массива сенсоров для 15-й и 20-й минуты измерения (∆S⁽¹⁵⁾ = S²⁽¹⁵⁾ – S¹⁽¹⁵⁾, ∆S⁽²⁰⁾= S²⁽²⁰⁾ – S¹⁽²⁰⁾), отражающие различия в общем содержании летучих веществ в РГФ над пробами при активации сухих дрожжей водой и сахарозой; для оценки качества сухих дрожжей рассчитывают показатель качества дрожжей (ПКД) как разность площадей «визуальных отпечатков» на 20-й и 15-й минуте измерения (ПКД = ∆S⁽²⁰⁾ - ∆S⁽¹⁵⁾), отражающий изменение содержания легколетучих веществ в РГФ над пробой дрожжей в процессе активации их сахарозой, если ПКД меньше 0 ± 50, делают вывод о низком качестве дрожжей.

Технический результат изобретения заключается в упрощении определения качества сухих дрожжей по сравнению с известными методиками, значительном снижении временных и материальных затрат.

Фиг. 1 – График изменения площади «визуального отпечатка» массива сенсоров над пробами дрожжей: хорошего (а, б) и плохого (в) качества.

Способ оценки качества сухих пекарных дрожжей осуществляется следующим образом.

Для определения качества сухих пекарных дрожжей используют детектирующее устройство «электронный нос» на основе массива из 8 пьезосенсоров с базовой частотой колебаний 10-15 МГц, электроды которых модифицируют чувствительными покрытиями к спиртам, углекислому газу, для чего на электроды наносят пленки из ацетоновых растворов полиэтиленгликоля 2000, тритона Х-100, динонилфталата и пчелиного клея; из толуольных растворов полиэтиленгликоль себацината, триоктилфосфиноксида, метилового оранжевого на подложке, сформированной из полистирола; из хлороформной суспензии углеродных нанотрубок с общей массой каждого покрытия после удаления растворителя 4–10 мкг. Избыток растворителя удаляют в сушильном шкафу в течение 15–20 мин при температуре 40^оС.

Пьезосенсоры помещают в массив, закрывают ячейку детектирования, подключают к компьютеру и прогревают прибор 10-15 мин, включают программу, регистрирующую сигналы пьезосенсоров в режиме реального времени, что позволяет рассчитать площадь «визуального отпечатка» сигналов массива сенсоров (S^(τ)). Взвешивают на техно-аналитических весах 2 пробы сухих пекарных дрожжей массой по 1,00 г, переносят анализируемые пробы в стеклянные пробоотборники, добавляют по 20 см³ предварительно нагретой до 37°С дистиллированной воды, герметично закрывают пробоотборники и перемешивают получившиеся растворы. Далее измерения проводят следующим образом: через 5 мин газовым шприцем отбирают 1 см³ равновесной газовой фазы над одной пробой водной суспензии дрожжей, вкалывают в ячейку детектирования и фиксируют в течение 1 мин сигналы пьезосенсоров и S¹⁽⁵⁾. Включают компрессор для очистки ячейки детектирования и пьезосенсоров на 1-2 мин, повторно через 5, 10 и 15 мин отбирают по 1 см³ РГФ и фиксируют S¹⁽¹⁰⁾, S¹⁽¹⁵⁾, S¹⁽²⁰⁾. Через 10 минут от момента перемешивания проб во второй пробоотборник с водной суспензией дрожжей вводят 1 см³ 1%-ного раствора сахарозы, через 5 и 10 мин отбирают 1 см³ РГФ над пробой, фиксируют сигналы массива сенсоров и S²⁽¹⁵⁾, S²⁽²⁰⁾ и рассчитывают изменения площадей «визуальных отпечатков» сигналов массива сенсоров для 15-й и 20-й минуты измерения (∆S⁽¹⁵⁾ = S²⁽¹⁵⁾ – S¹⁽¹⁵⁾, ∆S⁽²⁰⁾ = S²⁽²⁰⁾ – S¹⁽²⁰⁾), отражающие различия в общем содержании летучих веществ в РГФ над пробами при активации сухих дрожжей водой и сахарозой.

Для оценки качества сухих дрожжей рассчитывают показатель качества дрожжей (ПКД) как разность площадей «визуальных отпечатков» на 20-й и 15-й минуте измерения (ПКД = ∆S⁽²⁰⁾ - ∆S⁽¹⁵⁾), отражающий изменение содержания легколетучих веществ в РГФ над пробой дрожжей в процессе активации их сахарозой, если ПКД меньше 0 ± 50 делают вывод о низком качестве дрожжей.

Продолжительность анализа с учетом подготовки системы составляет 60 мин, время единичного измерения – 1-2 мин; число измерений без обновления массива сенсоров не менее 300. Правильность оценки качества дрожжей по заявляемому способу подтверждается стандартным методом определения подъемной силы дрожжей по ГОСТ (табл. 1).

Формула изобретения

Способ оценки качества сухих пекарных дрожжей, характеризующийся тем, что предусматривает использование детектирующего устройства «электронный нос» на основе массива из 8 пьезосенсоров с базовой частотой колебаний 10-15 МГц, электроды которых модифицируют покрытиями, чувствительными к спиртам, углекислому газу, для чего на электроды наносят пленки из ацетоновых растворов полиэтиленгликоля 2000, тритона Х-100, динонилфталата и пчелиного клея; из толуольных растворов полиэтиленгликоль себацината, триоктилфосфиноксида, метилового оранжевого на подложке, сформированной из полистирола; из хлороформной суспензии углеродных нанотрубок с общей массой каждого покрытия после удаления растворителя 4–10 мкг; подготовленное детектирующее устройство подключают к компьютеру и управляют программой, регистрирующей в режиме реального времени сигналы массива пьезосенсоров в виде площади «визуального отпечатка» (S^(τ)) при нагрузке равновесной газовой фазой над пробами водной суспензии дрожжей до и после введения сахарозы; для этого взвешивают на техно-аналитических весах 2 пробы сухих пекарных дрожжей массой по 1,00 г, переносят анализируемые пробы в стеклянные пробоотборники, добавляют по 20 см³ предварительно нагретой до 37 °С дистиллированной воды, герметично закрывают пробоотборники и перемешивают получившиеся растворы, далее измерения проводят следующим образом: через 5 мин газовым шприцем отбирают 1 см³ равновесной газовой фазы над одной пробой водной суспензии дрожжей, вкалывают в ячейку детектирования и фиксируют в течение 1 мин сигналы пьезосенсоров и S¹⁽⁵⁾, включают компрессор для очистки ячейки детектирования и пьезосенсоров на 1-2 мин, повторно через 5, 10 и 15 мин отбирают по 1 см³ РГФ и фиксируют S¹⁽¹⁰⁾, S¹⁽¹⁵⁾, S¹⁽²⁰⁾, через 10 минут от момента перемешивания проб во второй пробоотборник с водной суспензией дрожжей вводят 1 см³ 1%-ного раствора сахарозы, через 5 и 10 мин отбирают 1 см³ РГФ над пробой, фиксируют сигналы массива сенсоров и S²⁽¹⁵⁾, S²⁽²⁰⁾ и рассчитывают изменения площадей «визуальных отпечатков» сигналов массива сенсоров для 15-й и 20-й минуты измерения (∆S⁽¹⁵⁾ = S²⁽¹⁵⁾ – S¹⁽¹⁵⁾, ∆S⁽²⁰⁾ = S²⁽²⁰⁾ – S¹⁽²⁰⁾), отражающие различия в общем содержании летучих веществ в РГФ над пробами при активации сухих дрожжей водой и сахарозой; для оценки качества сухих дрожжей рассчитывают показатель качества дрожжей (ПКД) как разность площадей «визуальных отпечатков» на 20-й и 15-й минуте измерения (ПКД = ∆S⁽²⁰⁾ - ∆S⁽¹⁵⁾), отражающий изменение содержания легколетучих веществ в РГФ над пробой дрожжей в процессе активации их сахарозой, если ПКД меньше 0 ± 50, делают вывод о низком качестве дрожжей.

Изобретение "Способ экспрессной оценки качества сухих пекарных дрожжей" (Кучменко Т.А., Шуба А.А., Дроздова Е.В.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога