Контроль качества пищевых продуктов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
ИНСТИТУТ ХИМИИ
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по учебно-методической работе
профессор Е.Г. Елина
___________________________
"__" __________________2014 г.
Рабочая программа дисциплины
«КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ»
Направление подготовки
04.04.01.68 Химия
Профиль подготовки
Химия синтетических и природных веществ
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Форма обучения
очная
Саратов,
2014
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Контроль качества пищевых продуктов»
являются:
1) формирование у будущего специалиста:
 понимания качественного компонентного состава пищевых продуктов, их
энергетическую ценность;
 умения осуществлять пробоотбор и пробоподготовку различных пищевых
продуктов;
 знаний о способах идентификации макро- и микрокомпонентов пищевых
продуктов;
2) ознакомление с современными методами контроля качества пищевых
продуктов
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Контроль качества пищевых продуктов» относится к
вариативным
дисциплинам
профессионального
цикла
и
обеспечивает
содержательную взаимосвязь естественнонаучных дисциплин с профессиональными
дисциплинам профиля подготовки «Химия синтетических и природных веществ»,
по направлению 04.04.01.68 - Химия.. Материал дисциплины базируется на знаниях
по общей, неорганической, органической химии, физической химии в объеме курсов
ООП по направлению бакалавриата «Химия», а также элементарной математики и
общего курса физики, и является основой для последующего изучения дисциплин
«Введение в химическую идентификацию веществ», «Гибридные методы анализа».
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины «Контроль качества пищевых продуктов».
Формулировка компетенции
Код
Понимание принципов работы и умение работать на современной
научной аппаратуре при проведении научных исследований
Наличие представлений о наиболее актуальных направлениях
исследований в современной теоретической и экспериментальной
химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях,
исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов,
химия и экология и другие))
Знание основных этапов и закономерностей развития химической
науки, пониманием объективной необходимости возникновения новых
направлений, наличие представления о системе фундаментальных
химических понятий и методологических аспектов химии, форм и
методов научного познания, их роли в общеобразовательной
профессиональной подготовке химиков
Умение анализировать научную литературу с целью выбора
направления исследования по предлагаемой научным руководителем
теме и самостоятельно составлять план исследования
ОК-6
ПК-1
ПК-2
ПК-4
2
Способность
анализировать
полученные
результаты,
делать
необходимые выводы и формулировать предложения
Наличие опыта профессионального участия в научных дискуссиях
Способность определять и анализировать проблемы, планировать
стратегию их решения
Владение основами делового общения, навыками межличностных
отношений и способность работать в научном коллективе
ПК-5
ПК-6
ПК-10
ПК-11
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
• Знать:
- основные компоненты и «загрязнители» пищевых продуктов;
- виды и функции пищевых добавок;
- наиболее значимые и успешно применяемые методы контроля пищевых
продуктов.
• Уметь:
- применять методы установления качественного и количественного состава
пищевых продуктов неорганической и органической природы для оценки их
качества;
- самостоятельно апробировать приведенные в литературе различные
методики применительно к анализу различных пищевых объектов.
• Владеть:
- методами химического эксперимента;
- приемами качественного и количественного анализа различных пищевых
объектов.
Введение
2
1
2
Разрушение
здоровья под
воздействием
вредных
2
2-3
Всего
1
Самост
работа
Неделя
семестра
Лаб.
работы
Раздел дисциплины
Виды учебной работы, Формы текущего
включая
контроля
самостоятельную работу успеваемости (по
студентов и
неделям
трудоемкость (в часах)
семестра)
Формы
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Лекции
№
п/п
Семестр
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа: из
них 36 - лекционных, 72 - лабораторных и 144 – самостоятельных часов. Форма
отчётности предусмотрена в виде экзамена во 2 семестре. Курсовая работа не
предусмотрена.
2
-
4
6
4
-
10
Выборочный
опрос
14
Письменные
домашние
задания
3
3
4
5
6
компонентов
продуктов
питания и
возможности
защиты организма
человека
Основные
компоненты
пищевых
продуктов и
методы их
определения
Пищевые добавки
Природные
токсиканты и
«загрязнители».
Методы контроля
их содержания
Современные
методы анализа в
пищевой
промышленности
и техническое
обеспечение
контроля
Итого:
2
4-10
14
36
50
100
2
11-12
4
10
24
38
2
13-15
6
14
30
50
2
16-18
Проверка
оформления
лабораторного
журнала,
тестирование
Проверка
оформления
лабораторного
журнала,
тестирование
Проверка
оформления
лабораторного
журнала,
тестирование
6
12
26
44
Проверка
оформления
лабораторного
журнала,
тестирование
36
72
144
252
Зачет
(с оценкой)
Содержание лекционного курса
1. Понятие о пище. Пищевые продукты растительного и животного
происхождения, искусственная пища. Законы питания и вредные компоненты пищи.
Влияние вредных компонентов пищи на здоровье человека. Комплексный подход к
оздоровлению организма. Понятие о качестве продуктов питания. Цели и задачи
контроля качества продуктов питания. Основные химические компоненты
продуктов питания (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины,
пищевые волокна) и пищевые добавки, их краткая характеристика и значение.
Некоторые аспекты применения физических и физико-химических методов анализа.
2. Отбор и подготовка проб к анализу. Отбор проб для микробиологических,
физико-химических и органолептических испытаний. Подготовка объединённой и
аналитической проб пищевых продуктов. Особенности пробоподготовки продуктов
мясной, молочной и рыбной промышленности, а также овощей и фруктов,
4
продуктов переработки зерна и других пищевых продуктов. Метод «мокрого»
озоления проб пищевых продуктов и его недостатки. Особенности «сухого»
озоления проб пищевых продуктов. Минерализация пищевых продуктов с помощью
ультразвука.
3. Белковые вещества, их биологические функции, свойства. Норма белка в
питании, биологическая ценность белков.
Особенности выделения и очистки белков при подготовке проб для
последующего анализа. Гомогенизация исследуемого продукта, экстракция белков.
Очистка белков от низкомолекулярных примесей с помощью диализа, гельхроматографии, кристаллизации и ультрафильтрации. Качественная идентификация
белков. Методы количественного определения белков в продуктах питания.
4. Растительные и животные жиры. Биологические функции жиров. Пищевая
ценность жиров. Причина нарушения обмена жиров в организме человека,
возникновение патологий. Строение, свойства, превращения жиров в пищевых
продуктах. Качественная идентификация жиров. Весовые, волюмометрический и
рефрактометрический методы определения жиров в пищевых продуктах.
5. Углеводы, свойства, пищевая ценность. Биологические функции углеводов.
Участие углеводов в обмене веществ в организме человека. Качественная
идентификация углеводов. Пробоподготовка плодов и овощей для количественного
определения углеводов. Особенности пробоподготовки продуктов переработки
зерна, молока и молочных продуктов, кондитерских изделий. Методы
количественного определения углеводов в различных пищевых продуктах
(йодометрия, метод Бертрана, поляриметрия). Определение декстринов и крахмала в
пищевых продуктах.
6. Минеральные вещества, их биологические функции. Макро- и
микроэлементы в пищевых продуктах, потребность в них организма человека.
Физико-химические методы определения микроэлементов в продуктах питания.
Витамины и витаминоподобные вещества. Жиро- и водорастворимые витамины, их
действие на наше здоровье. Характеристика некоторых методов определения
витаминов.
7. Пищевые добавки. Общие понятия и определения. Классификация пищевых
добавок. Основные группы пищевых добавок (улучшающие цвет, вкус и аромат
пищевых продуктов, регулирующие консистенцию продуктов, способствующие
увеличению срока хранения продуктов, ускоряющие и облегчающие ведение
технологических процессов). Пищевые добавки, разрешённые к применению в
производстве пищевых продуктов в Российской Федерации.
8.
Природные токсиканты и «загрязнители» пищевых продуктов. Состояние
окружающей среды и качество продуктов питания. Пути поступления вредных
веществ в продукты питания. Природные токсиканты: биогенные амины, пуриновые
алкалоиды, цианогенные гликозиды. Их краткая характеристика, токсикологическое
действие, ПДК для пищевых продуктов. «Загрязнители» продуктов питания:
токсичные элементы (Hg, Pb, Cd, Си, As, Zn). Нормы содержания токсичных
элементов в продуктах питания, методы их определения. Микотоксины, пестициды,
нитраты, нитриты и нитрозосоединения, акриламид, антибиотики -их
5
характеристика, пути поступления, токсикологическое действие и методы
определения.
9.
Современные методы анализа в пищевой промышленности и техническое
обеспечение контроля. Требования к методам контроля качества продуктов питания.
Методы контроля, включённые в ГОСТы и ОСТы. Метрологическая аттестация
методик анализа пищевых продуктов.
5. Образовательные технологии
Наряду с традиционными образовательными технологиями (презентация с
помощью ноутбука и программы PowerPoint, а также посредством оверхедпроектора и прозрачных пленок) широко используются:
- интерактивные лекции с элементами междисциплинарного и дистанционного
обучения;
- поисковые лабораторные работы с элементами выбора методов и методик
определения состава конкретных пищевых продуктов;
- групповые дискуссии, деловая игры и опережающая самостоятельная работа.
В ходе выполнения самостоятельной работы применяются поисковые
системы, электронные библиотеки, информационные сети, базы данных, сервера
издательств научной литературы и другие информационные ресурсы; оттиски и
ксерокопии научных статей.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельная работа студентов предполагает освоение теоретического
материала. Подготовку к лабораторным работам, оформление лабораторных работ,
выполнение письменных домашних заданий, подготовку к текущему и итоговому
контролю. Форма итогового контроля – зачет (с оценкой).
Вопросы для самостоятельной подготовки
1. Понятие о пище. Пищевые продукты растительного и животного
происхождения, искусственная пища.
2. Законы питания и вредные компоненты пищи.
3. Понятие о качестве продуктов питания. Цели и задачи контроля качества
пищевых продуктов.
4. Основные химические компоненты продуктов питания, их краткая
характеристика.
5. Отбор и подготовка проб пищевых продуктов.
6. Методы «мокрого» и «сухого» озоления проб пищевых продуктов.
7. Минерализация проб пищевых продуктов с помощью ультразвука.
8. Белки, их свойства и биологические функции. Особенности пробоподготовки
для определения их содержания.
9. Качественная идентификация белков в пищевых продуктах.
10. Методы количественного определения белков в пищевых продуктах.
6
11. Жиры в пищевых продуктах и их биологические функции. Причины нарушения
обмена жиров, патологические изменения, возникающие при этом в организме
человека.
12.Качественная идентификация жиров.
13.Весовые методы определения жиров в пищевых продуктах.
14.Волюмометрический метод определения жиров.
15.Рефрактометрия для определения жиров в пищевых продуктах.
16.Углеводы: свойства, пищевая ценность, биологические функции.
17. Особенности пробоподготовки различных пищевых продуктов для определения
углеводов.
18.Химические методы определения углеводов.
19.Метод определения углеводов, включённый в ГОСТ.
20.Поляриметрический метод определения углеводов.
21.Определение декстринов и крахмала в пищевых продуктах.
22.Минеральные вещества, входящие в состав пищевых продуктов.
23.Физико-химические методы определения микроэлементов в продуктах питания.
24.Жирорастворимые витамины (характеристика, функции, определение).
25.Водорастворимые витамины (характеристика, функции, определение).
26.Пищевые добавки. Классификация, функции пищевых добавок.
27.Природные токсиканты. Пути их поступления. ПДК и методы контроля.
28.Состояние окружающей среды и качество продуктов питания.
29. «Загрязнители» продуктов питания. Токсичные элементы. Текущий и
арбитражный контроль содержания токсичных элементов.
30. Нитраты, нитриты и нитрозосоединения в пищевых продуктах. Методы их
определения.
31. Акриламид - канцероген, который мы съедаем каждый день.
32. Значение и классификация физико-химических методов контроля качества
продуктов питания.
33.Требования к методам контроля качества пищевых продуктов.
34.Оптические методы контроля качества пищевых продуктов.
35.Методы и приборы для измерения структурно-механических свойств пищевых
продуктов.
36.Хроматографические методы контроля качества пищевых продуктов.
37.Электрохимические методы контроля качества пищевых продуктов.
38.Радиометрические методы контроля качества пищевых продуктов.
39.Современные методы анализа в пищевой промышленности. Распределение типов
аналитического оборудования в пищевой промышленности.
Задания для самостоятельной работы
1. Качественная идентификация основных компонентов пищевых продуктов.
2. Методы и приборы для измерения структурно-механических свойств
пищевых
продуктов.
3. Радиометрические методы контроля качества пищевых продуктов.
4. Биохимические методы анализа пищевых продуктов.
7
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
Примерный перечень лабораторных работ
Определение кислотности муки
Определение кислотности хлебобулочных изделий
Определение кислотности продуктов кондитерского производства
Определение кислотности пива
Определение кислотности молока
Определение окисляемости технологической воды
Определение аскорбиновой кислоты во фруктовых напитках
Определение лактозы в молоке
Определение глюкозы в вине
Определение общей жесткости питьевой, природной и минеральной воды
Определение солей кальция и магния в производственной воде
Определение солей кальция и магния в вине
Определение солей кальция в сахарных растворах
Определение солей кальция и магния в молоке
Определение кальция в мясных продуктах
Фотометрическое определение натрия и калия в водных вытяжках
Определение калия и натрия в молоке
Фотометрическое определение хлорида натрия в мясопродуктах
Определение крахмала в кондитерских изделиях, муке и зерне
Определение суммарного содержания сахаров в кондитерских изделиях
Определение цветности пива
Определение белков в молоке
Определение фенола в колбасных изделиях
Определение Fe2+ в питьевой или технологической воде
Определение цветности белого сахара
Определение сульфатов в водном растворе или минеральной воде
Определение хлоридов в минеральной воде
Определение хлорида натрия в молочных продуктах
Определение РЬ2+ в мясе и мясопродуктах
Определение лактозы в молоке
Определение сухих веществ в кондитерских изделиях
Определение влажности зерен ячменя
Определение сахарозы в водном растворе
Определение крахмала в муке и зерне
Определение нитритов и нитратов в мясных подуктах
Определение аскорбиновой кислоты в напитках и соках
Определение сульфгидрильных групп в тесте
Определение сульфгидрильных групп в мясе
Определение тяжелых металлов в молочных консервах
Определение летучих органических кислот в хлебе
Определение эфиров в спиртах
Определение летучих кислот в стерилизованном молоке
Определение кислот в продуктах сахарного производства
Определение органических кислот в тесте и хлебе
8
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
а) основная литература:
1. Основы аналитической химии. В 2 кн. / Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И.
Фадеева и др.; Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высшая школа, 2004.
2. Васильев В.П. Аналитическая химия: учебник : в 2 кн. / В.П. Васильев. - 6-е изд.,
стер. - М. : Дрофа, 2007. Кн. 2: Физико-химические методы анализа. 382 с.
б) дополнительная литература:
3. Чиров П.А. Практические рекомендации для оценки качества колбасных изделий
по микробиологическим показателям / П. А. Чиров, Е. В. Глинская ; Сарат. гос.
ун-т им. Н. Г. Чернышевского. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2006.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
программы NeuroPro, The Unscrumbler, интренет-сайты ведущих научных
издательств
www.science-direct.com,
www.springer.com,
www.rsc.org,
http://pubs.acs.org
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
1. Учебная аудитория для чтения лекций.
2. Мультимедийный проектор.
3. Оверхед-проектор и прозрачные пленки.
4. Учебная лаборатория для выполнения лабораторных работ, оснащенная
необходимым оборудованием (лабораторная посуда, фотоэлектроколориметр, рНметр, иономер, набор ИСЭ, газовый хроматограф, пламенный фотометр,
аналитические весы, компьютер).
5. Химические реактивы.
6. Интернет-ресурсы.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО №547 от 20 мая
2010 года с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению
подготовки 04.04.01.68 Химия и профилю Химия синтетических и природных
веществ
Автор, д.х.н., профессор _____________ Доронин С.Ю.
Программа одобрена на заседании кафедры аналитической химии и химической
экологии от 6 мая 2014 года, протокол № 13.
Подписи:
Зав. кафедрой аналитической
химии и химической экологии
д.х.н., доцент
Русанова Т.Ю.
Директор Института химии
д.х.н., профессор
Федотова О.В.
9