Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Зернові культури –джерело харчових волокон для харчової промисловості
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет харчових технологій
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Кафедра технології оздоровчих продуктів
КУРСОВА РОБОТА
Зернові культури –джерело харчових
волокон для харчової промисловості
Київ – 2011
Зміст
Вступ…………………………………………………………………...…………..3
Розділ1. Стан та перспективи формування і розвитку індустрії оздоровчого харчування в Україні…………………………………………4
Розділ 2. Аналіз сучасного стану виробництва пектинових речовин………………………………………….............................................8
2.1.Хімічний склад і цінність пектинових речовин………………...9
2.2.Види сировини, переробка і застосування……………………..11
2.3.Технології отримання харчових волокон із зернової сировини та застосування у харчові промисловості…………………………………16
2.4. Використання інноваційних технологій у виробництві пектину……………………………………………………………………....23
2.5. Використання пектинових речовин у спеціальних лікувальних препаратах…………………………………………………………………...26
Висновки…………………………………………………………………………..28
Список використаних джерел…………………………………………………....29
ВСТУП Харчовий статус населення є одним з найважливіших факторів, що визначають здоров'я нації. У зв'язку із забрудненням навколишнього середовища проблема функціонального харчування за своєю гостротою і значимістю стоїть на одному з перших місць у світі. Дослідження останніх років в області фізіології, біохімії харчування і молекулярної біології стали підставою для розробки технологічних прийомів отримання продуктів харчування, що зберігають і зміцнюють здоров'я людини, що попереджають різні захворювання.
Забезпечення здоров'я населення - одне з головних завдань державної значення. Одним з найбільш істотних чинників, що визначає здоров'я і працездатність нації, є харчування. Відомо, що характер харчування та харчова поведінка людини в процесі еволюції і в результаті соціально-економічних перетворень змінюється. В історії людства настають періоди, коли подальший прогрес цивілізації практично неможливий без нових засобів пересування, досконаліших методів інформації і т. д. На нинішньому етапі розвитку виникла гостра потреба в новій стратегії харчування. У сучасних умовах вона повинна бути функціональною.
Функціональні продукти харчування - це продукти харчування, що підвищують опірність людського організму захворюванням, здатні поліпшувати фізіологічні процеси в організмі людини, дозволяючи йому довгий час зберігати активний спосіб життя.
Сотні мільйонів людей в усьому світі страждають від різних хвороб, викликаних забрудненими продуктами харчування. До 70% токсинів надходять в людський організм через продукти харчування. Ці хвороби отримали назву «хвороби харчового походження». У промислово розвинених країнах таких захворювань налічують близько 350, що обумовлює гостроту проблеми для людського суспільства. Крім того, погіршення екологічних умов в багатьох регіонах СНД (особливо після Чорнобильської катастрофи), що супроводжується забрудненням навколишнього середовища та харчових продуктів токсичними речовинами і радіонуклідами, потребує, крім забезпечення безпечності продуктів харчування, також проведення профілактичних заходів. Це обумовлює необхідність більш широкого використання в харчуванні людини природних детоксикантів і радіопротекторів, до яких відносяться пектинові речовини. [2]
Розділ 1. Стан та перспективи формування і розвитку індустрії оздоровчого харчування в Україні.
У раціоні харчунання населення, враховуючи складні екологічні обставини в Україні, мало продуктів та біологічно активних добавок радіопротекторної, імуностимулюючої та загальнозміцнюючої дії.
Водночас, з рослинної сировини, що вирощується в Україні, при відповідних технологіях можливо отримати всі необхідні біокомпоненти для нормального функціонування організму, оздоровлення та профілактики захворювань людей.
Тому проблеми відродження вітчизняної промисловості харчових продуктів оздоровчого і профілактичного призначення (до яких і відносяться пектин і пектинопродукти), впровадження мало- та безвідхідних технологій перероблення рослинних матеріалів, залучення до сфери виробництва нетрадиційної сировини, створення нових видів функціональних продуктів харчування набирають особливої актуальності і є справою першочергової державної ваги. Важко переоцінити роль лікувальних та профілактичних властивостей пектину як природного детоксиканту в умовах екологічної ситуації, що склалася на Україні. Тому надзвичайно важливо поширювати застосування пектинів у виробництві продуктів харчування. [4]
Харчування — головний керований чинник, що забезпечує нормальний ріст та розвиток дітей, здоров’я та якість життя людини, працездатність, активне довголіття, творчий потенціал нації. Крім того, правильно організоване харчування відіграє важливу роль у зниженні ризику розвитку хронічних неінфекційних захворювань, особливо так званих хвороб століття: серцево-судинних, онкологічних, діабету, ожиріння, остеопорозу, карієсу тощо. Науковим фундаментом ефективного використання фактора харчування в збереженні здоров’я людини і профілактиці захворювань є теоретичне обґрунтування взаємозв’язку харчування та життєдіяльності організму. [7]
Завдяки правильно організованому харчуванню їжа має виконувати всі свої функції в організмі. Підтримання їх на адекватному екзо- і ендоекології людини рівні забезпечує сталість внутрішнього середовища організму і гарантує людині міцне здоров’я.
Відомо, що їжа людини — це мультикомпонентний чинник навколишнього середовища, що містить понад 600 речовин, необхідних для нормальної життєдіяльності організму. Кожна з цих речовин посідає певне місце в складному гармонійному механізмі біохімічних процесів і сприяє використанню їжі в різноманітних процесах життєдіяльності людини. 96% одержаних з їжею органічних і неорганічних сполук мають ті або інші лікувальні властивості. Тому від того, в якій кількості і в яких співвідношеннях містяться ці речовини в раціоні, залежить стан здоров’я людини.
Академік О. О. Покровський у книзі «Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи» підкреслював, що «пищу следует рассматривать не только как источник энергии и пластических веществ, но и как весьма сложный фармакологический комплекс».
Тривалий час харчові речовини поділяли на дві групи: макронутрієнти (білки, жири, вуглеводи) і мікронутрієнти (вітаміни, макро та мікроелементи).
Саме ці класи нутрієнтів багато років були предметом досліджень нутриціологів і дієтологів, які займалися питаннями раціонального та лікувально-профілактичного харчування. [6]
Останнім часом встановлено факт існування невідомих раніше факторів їжі, так званих мінорних нехарчових біологічно активних компонентів, які покращують якість життя і знижують ризик розвитку багатьох захворювань. Ці дані дозволили обґрунтувати необхідність значного розширення переліку якщо не есенціальних, то, принаймні, бажаних факторів їжі — біофлавоноїдів,
індолів, фітостеролів, ізотіоціанатів тощо. Основним джерелом таких речовин є рослинна їжа — культивовані та дикі рослини.
Для макро- і мікронутрієнтів з достатнім ступенем надійності встановлено величини фізіологічних потреб для різних груп населення, і зараз дослідження спрямовані на їх уточнення в плані урахування додаткових витрат на забезпечення адаптаційних реакцій щодо фізичних, хімічних, емоційних та інших навантажень. У випадку мінорних нехарчових біологічно активних сполук рослинного походження наука про харчування ще далека від визначення їх есенціальності для людини і, тим більше, від визначення конкретних величин фізіологічних потреб у них. Проте все більше наукових фактів свідчать на користь необхідності збагачення раціону фітокомпонентами. Хоч клінічна картина недостатності фітосполук не встановлена, їх низький уміст у раціоні призводить до суттєвого підвищення ризику розвитку хронічних неінфекційних захворювань.
Необхідність присутності в організмі багатьох мінорних компонентів їжі для збереження здоров’я була підтверджена результатами дослідженнь останніх років. Мінорні компоненти їжі почали називати хемопротекторами і хемопревенторами.
Наразі хронічні неінфекційні захворювання розглядають як прояв стану поганої аптації в результаті постійного дефіциту в раціоні компонентів, вкрай необхідних для забезпечення захисно-адаптаційних можливостей організму. [6]
Необхідними компонентами їжі є не тільки корисні, але й баластні речовини, а саме харчові волокна, які відіграють значну роль у функції шлунково-кишкового тракту. Встановлено зв’язок кількості харчових волокон у раціоні з розвитком дисбактеріозу кишечнику і раку товстої кишки.
Крім необхідних компонентів, в їжі присутні шкідливі чужорідні речовини (ксенобіотики) — забруднювачі харчових продуктів хімічного та біологічного походження, які, залежно від своєї кількості, можуть суттєво зашкодити здоров’ю людини. Сторонні шкідливі речовини класифікують таким
чином: природні біологічні компоненти їжі; речовини з навколишнього середовища (контамінанти); речовини, що вносяться в харчові продукти спеціально за технологічною доцільністю .
Під час організації раціонального харчування для визначення енергетичної цінності і нутрієнтного складу харчового раціону керуються «Нормами фізіологічних потреб в основних харчових речовинах та енергії різних груп здорового населення».
Тому раціональне харчування — це фізіологічно повноцінне харчування здорових людей, яке призначене для профілактики аліментарних захворювань, насамперед хвороб недостатнього харчування. [5]
Останнім часом у населення України спостерігається значне порушення структури харчування, а саме: дефіцит у раціоні продуктів тваринного походження (молоко, м’ясо, риба, яйця), свіжої рослинної їжі (фрукти, овочі та інші рослини) і надлишок споживання тваринних жирів, хлібобулочних і борошняних виробів. Причинами такої розбалансованості є низька купівельна спроможність населення, а також недостатні знання та низький рівень культури харчування, шкідливі звички та недотримання режиму харчування .
Нераціональне розбалансоване, полідефіцитне харчування у більшості населення України зумовлює так званий прихований голод за рахунок дефіциту в раціоні мікронутрієнтів: вітамінів, особливо антиоксидантного ряду (А, Е, С); макро- і мікроелементів (йоду, заліза, кальцію, фтору, селену).
Це призводить до розвитку та різкого зростання хронічних неінфекційних захворювань, яке набуває епідемічного характеру. Поширюються соціально зумовлені інфекційні хвороби, приміром туберкульоз, який також пов’язаний з недостатнім білковим харчуванням. Прихований голод загрожує фізичному та інтелектуальному здоров’ю нації. [6]
Розділ 2. Аналіз сучасного стану виробництва пектинових речовин .
Необхідність збільшення асортименту і обсягів виробництва функціональних продуктів харчування зумовила істотне розширення ринку харчових гідроколоїдів. В даний час світовий ринок гідроколоїдів оцінюється фахівцями в обсязі близько 3 млрд. доларів США. Виробництво пектину при цьому становить 10,91% від загального обсягу гілроколоїдів на суму 319 млн. доларів.
Однак в останні роки збільшується попит на пектини, область використання яких неухильно розширюється з появою прогресивних видів продуктів харчування. На сьогоднішній день спостерігається стійке зростання споживання пектину в середньому на 3,0-3,5% у рік. Крім того, пектин відноситься до розчинним харчовим волокнам і входить до числа нутрицевтиків, що використовуються в раціоні здорового харчування. Світове виробництво пектину становить понад 30 тис. т.
При цьому основна частка припадає на декілька найбільших компаній. Найбільший виробник і продавець пектину на світовому ринку компанія «СР Kelco» (USA). З одинадцяти діючих в ЄЄС заводів потужністю більше 2 тисяч тонн пектину в рік цієї компанії належать вісім, в тому числі і найбільший у світі пектиновий завод Kopenhagen Peklinfabric (Данія), заснований в 1934 р. СР Kelco є новою компанією, утвореною в результаті об'єднання частини транснаціональної компанії «Hercules Inc." і групи Kelco фірми «Monsanto». За 2003 р. на виробничих потужностях цієї компанії було вироблено 14,2 тис. т пектину з торговою маркою «GENU» . [2]
2.1. Хімічний склад і цінність пектинових речовин .
Фізико-хімічні властивості пектинових речовин. Номенклатура і хімічна структура пектинових речовин Пектинові речовини, як полісахаридний компонент рослинної сировини, відкриті в 1790 р. вченим Вакленом (Vauquelin), що виділив гідратопектин з фруктового соку. У 1825 р. Італійський вчений Браконно (Braconnot) виявив гелеутворюючі властивості цього з'єднання і назвав його пектином, від грецького слова «pectos», що означає «застигає». У XIX в. і першій половині XX ст. були виконані дослідження хімічної будови пектинових речовин, розроблені методи визначення їх кількісного вмісту в багатьох плодах, ягодах і коренеплодах, визначено вплив пектинів на структурні складові рослинної клітини. Протягом тривалого часу не існувало чітко сформульованої номенклатури пектинових речовин. У науковій літературі знаходили застосування близько 50 різних термінів для їх позначення. Тільки в 1944 р. Комітетом Американського хімічного суспільства булла розроблена і офіційно прийнята номенклатура пектинових речовин. У 1951 р. вона була уточнена вченим Кертес (Kertes) і в даний час має такий вигляд:
- пектинові речовини (pectin substances) - фізичні суміші пектинів з супутніми речовинами (наприклад, пентозанами і гексозанами);
- пектин (pectin) - водорозчинне речовина, вільний від целюлози і складається з частково або повністю метоксильованих залишків полігалактуронових кислоти.
Залежно від кількості метоксильних груп і ступеня полімеризації існують різні пектини. Н-пектин (H-pectin) - високоетеріфікованний пектин. Має ступінь етерифікації, тобто відношення числа етерифікованих карбоксильних груп на кожні 100 карбоксильних груп пектинової кислоти, більше 50%; L-пектин (L-pectin) - нізкоетеріфікованний пектин. Має ступінь етерифікації менше 50%;
- протопектин (protopectin) - не розчинна у воді природний пектин рослин, що складається в основному з мережі пектинових ланцюгів, одержані в результаті з'єднання іонів багатовалентних металів з неетеріфікованними групами -СООН з утворенням іонних місткових зв'язків і в незначній кількості - за допомогою ефірних містків з Н3РО4;
- пектові кислоти (pectic acid) - повністю деметоксильовани пектини з незайманою ланцюгом, що містять тільки карбоксильні групи.
Солі пектових кислот називаються нормальними або кислими пектатами (pectates);
- пектинові кислоти (pectinic acid) - високомолекулярні полігалактуронові кислоти, невелика частина карбоксильних груп яких етерифікована метиловим спиртом, решта - вільні. Солі пектинових кислот називаються нормальними або кислими пектинатами (Pectinates).
Аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури показує, що склад і структуру багатьох пектинових речовин до теперішнього часу не можна вважати остаточно встановленими. Основним структурною ознакою пектинових речовин є лінійні молекули полігалактуронової кислоти, в якій мономерні ланки пов'язані 1 → 4 глікозидним зв'язком. Мономер має конфігурацію О, тому глікозидні зв'язку є діаксіальними. У пектинів цукрових буряків, соняшнику, картоплі в деяких мономерних ланках галактуронана спиртові гупи в положеннях С2 і СЗ ацетильовані. Гетерополісахарідний характер пектину обумовлений присутністю трьох структурних одиниць: пектовой кислоти, галактана і арабінана. Пектовая кислота, крім D-галактуроновой кислоти, включає нейтральні цукру: L-арабінозу, D-галактозу, L-рамнозу. [1,2]
2.2. Види сировини, переробка і застосування.
Незважаючи на те, що пектини зустрічаються практично у всіх рослинах, джерелами комерційного пектину є цитрусові вичавки, яблучні вичавки і буряковий жом. З перерахованих видів сировини виробляють пектин трьох основних видів (рис. 1):
- Високоетерефікованний;
- Низькоетерефікованний;
- Амідованни.
Узагальнивши фізико-хімічні властивості пектинів, слід зазначити, що високоетерефіковані пектини здатні утворювати гелі у водних системах з високим вмістом розчинних сухих речовин та низьким значенням рН. При цьому, чим вище ступінь етерифікації, тим більше розчинних сухих речовин і вище рівень рН необхідні для утворення стійкого каркаса холодцю. Ступінь етерифікації промислових етерифікованих пектинів зазвичай коливається в межах 58-75%. При використанні цих пектинів для формування гелів вміст розчинних сухих речовин повинно бути не менше 55%, а рН рівним 2,8-3,5. Високоетерефіковані пектини виробляють з різною швидкістю гелеутворення - швидкого, судньої швидкості і повільної. Швидкість гелеутворення визначається часом або температурою утворення гелю. У деяких країнах температура гелеутворення використовується для визначення марки пектину стандартним лабораторним методом. Дані значення застосовуються для підтвердження кількісного витрати пектину. Високоетерефіковані пектини використовують в основному в кондитерській промисловості для виробництва зефіру, пастили і мармеладу. [1,2,3]
Рис.1.
Види пектиновмісної сировини і його класифікація Як випливає з матеріалів, наведених у розділі 2, пектинові речовини існують в декількох формах: нерозчинної (протопектин) і розчинній у воді, вільної галактуронової кислоти та її солей. Ці форми виконують в рослинної тканини різні фізіологічні функції і залежно від спрямованості біохімічних процесів в рослині переходять з одного стану в інший.
Відомо, що пектинові речовини зустрічаються у всіх частинах рослин: в корінні, в стеблах, в суцвіттях, в листі і головним чином – у плодах і овочах. Відсутність до теперішнього часу класифікації пектиновмісної сировини не дозволяло створити універсальну технологію пектину, що передбачає переробку різної сировини по одній технологічно-апаратурною схемою, і виявити інші сировинні джерела для отримання пектинових речовин.
Пектиновмісну сировину можна поділити на 3 основні групи.
До першої групи належать овочі: бульбоплоди (картопля), коренеплоди (буряк, морква), листові (капуста, цибуля), стеблові (селера), плодові (баклажани, томати), гарбузові (кавуни, дині, гарбуза), бобові (горох, квасоля).
Друга група пектиновмісних сировини включає плоди і ділиться на підгрупи: зерняткові плоди (яблука, айва), кісточкові (вишня,черешня), ягоди справжні (виноград, смородина), ягоди (суниця, полуниця, малина), субтропічні і тропічні (лимони, апельсини, мандарини, інжир, гранати).
У третю групу включені інші види промислової сировини також з високим вмістом пектину: листя чаю і тютюну, стебла і суцвіття-кошики соняшнику, стулки плодів-коробочок бавовнику, кора хвойних порід дерев (сосна, ялина, модрина). [1,2,3]
Відомо виражена позитивна дія концентратів харчових волокон на організм людини. Їх використання в раціонах харчування знижує ризик розвитку онкологічних, серцево-судинних і ін. захворювань. Застосування показане при цукровому діабеті, холециститах і холангітах.
Однак вартість концентратів харчових волокон досить висока, а технологія виробництва заснована на використанні хімічних реагентів, що передбачають підвищені заходи безпеки і додаткову систему очищення стічних вод. Тому концентрати харчових волокон сьогодні розглядають скоріше як компоненти лікувального, а не масового харчування.
Відомо також, що аналогічними, хоча і не настільки вираженими властивостями володіють нативні харчові волокна. Найчастіше як такі використовують висівки пшениці. Однак склад висівок може варіювати в
широких межах, а виходить, варіюють і функціональні властивості, що визначають фізіологічну дію.
Сьогодні дані, що характеризують функціонально-фізіологічні властивості висівок різних видів зернових, у літературі відсутні. Відсутні також дані про вплив різних технологічних параметрів на функціональні властивості висівок. Це значною мірою знижує ефективність їх використання у функціональному харчуванні.
Дослідження, що пропонуються, припускають вивчення фізіологічно - функціональних властивостей різних видів побічних продуктів переробки зерна та впливу на них технологічних параметрів.
На підставі отриманих даних буде зроблене поділ сировини за детоксикуючою здатністю і визначені напрямки їх подальшого використання: як біологічно активних добавок - джерел харчових волокон; як інгредієнтів харчових продуктів детоксикуючої дії й ін.
Буде розроблений комплексний показник якості сировини, що характеризує його детоксикуючу здатність.
Реалізація розроблених технологій дозволить розширити сировинну базу харчової промисловості й асортимент продукції, що випускається зернопереробними підприємствами. [11. Розробка біологічно активної добавки і функціональних продуктів детоксикуючої дії на основі зерна].
Процес одержання пектинових речовин базується на процесах промивки-набрякання та екстракції, що проходять в окремих апаратах. При цьому, з метою пришвидшення цих процесів застосовують турбулізатори або спеціальні пристрої, які забезпечують інтенсифікацію вилучення пектинових речовин.
Основними параметрами, що визначають якісні та кількісні характеристики кінцевого продукту (пектину) в процесі набрякання та екстракції пектинових речовин є дисперсність сировини, рН середовища, температура, гідромодуль, тривалість обробки, швидкість руху частинок рослинної сировини.
Особливістю пектинвмісної рослинної сировини є її сезонність, тому важливе значення має попередня обробка сировини з додержанням визначених вимог. Найбільш прогресивним та економічним способом консервування пектинвмісної сировини є сушка.
Важливим напрямком при розробці способу одержання пектину є застосування найбільш позитивного екстрагенту (реагент) і створення умов безперервності процесу з використанням сучасних технологій. На сьогодні перспективними реагентами є активована вода, ферменти, органічні кислоти та луги. При цьому, в процесі екстракції пектину безпечний реагент повинен бути нейтральним до пектинових речовин і не викликати деетерифікацію останніх, тобто змінювати хімічну структуру ланцюга полігалактурованої кислоти.
За дії сильної мінеральної кислоти на пектинову високоетерифіковану навіть за кімнатної температури відбувається її омилення (омилюються метоксильні й ацетильні групи пектинової молекули). З підвищенням температури процес прискорюється. Причому із зростанням швидкості процесу кислотного омилення починається деградація пектину.
Дія ферментів супроводжується гідролізом пектинових речовин, що залежить від етерифікації ектинових речовин, температури та рН середовища. Ферментативний гідроліз відбувається за високого ступеня етерифікації, оптимумі рН та температури. Ферментативний гідроліз один з способів вилучення пектину з використанням целюлолітичних та пектолітичних ферментів і відрізняється особливою складністю. Складність пояснюється одержанням спеціальних селекціонованих культур мікроорганізмів, що володіють високою активністю до молекул пектинової кислоти.
Необхідною умовою використання пектинів і пектинових екстрактів у медицині та харчових продуктах з лікувальними властивостями - перехід на нешкідливі гідролізуючі агенти, завдяки яким можна мати високий вихід і якісні характеристики пектину. Тому в якості екстрагента нами було обрано лимонну кислоту, що пояснюється її доступністю як харчової добавки, безпекою технологічного процесу та бережливою дією до пектинової кислоти.
Дослідження показали, Що в процесі промивки-набрякання сухого жому великий вплив мають параметри температури, гідромодуля, та тривалості проходження процесу. Так, з одночасним збільшенням гідромодуля та тривалості процесу спостерігається інтенсивне поглинання рідини сухим жомом, а при збільшенні температури до 80 °С швидкість поглинання рідини уповільнюється. Відповідно ступінь екстрагування пектинових речовин з жому, що набряк до 10 % більше ніж з сухого. При цьому, з використанням гранульованого бурякового жому вода, що приймала участь у промивці, мала колір від темно-сірого до темно-коричневого, що викликано недоброякісним сушінням бурякового жому.
Було проведено процес екстракції насиченим розчином лимонної кислоти та за традиційного гідромодуля сировина : кислота - 1:1 по відношенню до маси жому, що набряк. Температуру обробки пектинвмісної сировини було обрано 60...70 °С, що пояснюється попередніми дослідженнями температурного режиму процесу екстракції.
Таким чином, для виробництва пектинопродуктів в Україні перспективним є застосування в якості пектинвмісної сировини бурякового жому, яблучних вичавок, соняшникових корзинок, а в якості екстрагенту - лимону кислоту та електроактивовану воду. Одержані результати дослідження процесів набрякання та екстракції пектинових речовини показують перспективність проведення процесу вилучення при показниках тривалості обробки пектинвмісної сировини від 40 до 50 хвилин. [12.Аналіз вибору методів та параметрів процесу вилучення пектинових речовин з рослинної сировини].
2.3. Технології отримання харчових волокон із зернової сировини та застосування у харчові промисловості.
У процесі виробництва борошна (на млинах) і крупів (на круп'яних заводах) зерно фракціонують, відділяють квіткові плівки, оболонки. Ці компоненти разом з алейроновим шаром і частиною подрібненого ядра формують висівки, м'язгу, лушпиння, мучицю, які раніше йшли в основному на корм тваринам. А нині ці побічні продукти перероблення зерна мають стати і вже стають сировиною для отримання ХВ.
Вологість плівок і оболонок становить 8... 11 %, вміст мінеральних речовин від 1 до 16 %. Кількість речовин, що гідролізуються легко і важко, практично однакова, лише в оболонках гороху і сої речовин, що важко гідролізуються, у 2,5—3,5 раза більше, ніж тих, що гідролізуються легко.
Під час виробництва зернового борошна з виходом 70 % кількість вторинних продуктів сягає 30%. Ще більше їх утворюється під час виробництва крупи. Основну частину вторинних продуктів дають поверхневі шари зерна, які складаються з целюлози, геміцелюлоз і лігніну, тобто з харчових волокон.
Одним із напрямів раціонального використання зерна й підвищення харчової цінності борошна є підвищення його виходу з 70 до 90 %. При цьому в борошні підвищується кількість харчових волокон, сирото протеїну, поліпшується амінокислотний склад борошна (зростає вміст лізину, треоніну, валіну, лейцину, ізолейцину і метіоніну). Поліпшується водопоглинальна здатність борошна, його пружність і якість хліба з нього.
Проте виробництво тонкоподрібненого борошна з цільного зерна пшениці потребує додаткових енерговитрат. Борошно з високим вмістом оболонок і алейронового шару можна отримати змішуванням сортового борошна й тонко подрібнених висівок.
Деякі спеціалісти не рекомендують вживати хліб з борошна 97 % -го виходу через високий вміст фітинової кислоти, яка уповільнює резорбцію кальцію, заліза то інших поживних речовин. Хоча цього недоліку напевно можна позбутися, змінивши технологію приготування тіста.
Щоб отримати ХВ із вторинних продуктів перероблення зерна. М.С. Дудкін зі співробітниками запропонував нагрівати їх з розбавленими водними розчинами (0.5... 1,0%) соляної чи сірчаної кислоти при температурі 96.. .98 'С, що сприяє гідролізу супутнього крохмалю, частини полісахаридів геміцелюлозі розчиненню низькомолекулярних речовин (рис. 2).
Після відфільтровування гідролізату отримують тверді залишки целюлозо-лігнінових комплексів, названих пізніше харчовими волокнами. Отримані ХВ можна використовувати як харчову добавку лікувально-профілактичної дії та вводити у різні харчові продукти.
Під час гідролізу у водні розчини переходять моносахариди, амінокислоти, вітаміни, мінеральні речовини. Ці розчини с хорошим середовищем для вирощування дріжджів та інших мікроорганізмів. [10]
Використання харчових волокон у випіканні хліба, хлібобулочні та кондитерських виробів. Проведено ряд робіт з оцінки можливості отримання харчових продуктів зі зниженою калорійністю на зерновій основі .Відомо, що найважливішим продуктом харчування людини є хліб, що отримується з пшеничного та житнього борошна.
Рис.2.
Її вихід із зерна залежить від параметрів використовуваної технології. Вищі сорти пшеничного борошна, а отже, і випікається хліб, хлібобулочні та кондитерські вироби містять мінімальну кількість ПР. Одночасно при розуміли після фракціонування отримують пшеничні, житні висівки - концентрати ПР. За чинною нині схемою для розмелювання зерна використовують вальцьові і молоткові дробарки Одержувані вищий н перший сорт борошна близькі за складом до ендосперму зерна, а в борошно другого сорту потрапляє частина периферійних шарів зерна. Висівки складаються з великих частинок оболонок, зародка, алейронового шару і частинок ендосперму.
Розвиваються при помелі деформації стиснення і зсуву недостатні для тонкого руйнування оболонок. Один із варіантів технології, передбачає замочування лущеного зерна у воді при 18 ° С протягом 12 год до вологості 40% і його подальший розмел на диспергувальній машині. І лущену тонко змелену масу змішують з активованими дріжджами і готують тісто. Приготована таким чином борошно за своїм хімічним складом близька до зерна пшениці і цінністю перевершує одержуваний із нього сортовий помел. У ряді країн швидко розвивається виробництво і по споживання різних продуктів з незбираного меленого зерна
В інституті переробки зерна розроблено спеціальний сорт хліба з незбиране меленого зерна - макленбургський селянський хліб. До його складу входять,%: житнє борошно грубого помелу 30, житнє борошно з цільномелоного зерна 30, житнє борошно 20. Крім того, в хліб вводять палений цукор, кмин і сахарозу, що забезпечують колір м'якушки і тривале збереження в свіжому вигляді. У цьому ж інституті запропоновані рецептури і реалізовані технології приготування ряду інших сортів хліба з введенням в нього продуктів розмелу цілого зерна. У НДІ розроблено спосіб одержання ряду зернових продуктів, збагачених ПР, за яким очищене пшеничне зерно піддають лущення. У результаті відділяється 4% оболонок. Їх додатково подрібнюють на млині стираючою або ударною дією. Отриманий продукт містить 20% ПР. Його додавання в кількості 5% до пшеничному борошні I сорту збільшує водопоглинаючу здатність тіста і трохи знижує показник розрідження. Відзначено збільшення виходу тіста і виробів з нього, питомої обсягу хліба, погіршення показника кольору м'якушки. Вивчено можливість використання незбиране меленої пшеничного борошна м'яких сортів пшениці для приготування цукрового печива. Встановлено кореляційна залежність між діаметром печива з цільномелоного зерна і пшеничного борошна односортного помолу і гранулометричним складом, ступенем помелу, зольністю і іншими показниками . Показано, що борошно із цільномелоного зерна має підвищену водопоглинаючу здатність і дає пластичне, але трохи вологе тісто, погано піддається машинній обробці. Борошно грубого помелу дасть щільне малозвязане тісто, непридатне для обробки на вальцях і шарування. 10% висівок, доданих в тісто, відповідають за змістом ПР виробам, отриманим із цільозмолотого борошна. Отриманий продукт змішували з подрібненою ендоспермом і готували тісто опари способом. У Франції запропонований спосіб, за яким незбиране зерно пшениці замочують у воді, яка містить пивні дріжджі. Набряклі зерно розмелюють, зберігаючи грубу дисперсність периферійної частини. Далі тісто готують прискореним методом. Фірма рим (Великобританія) випускає борошно марки Хопіг, виготовлену із цільномеленого зерна з додаванням пшеничних висівок. Випікається хліб містить до 10% ПР.
Характеристика фізико-хімічних особливостей тонко подрібнених висівок показала, що введення ПР в борошно і тісто, що випікається хліб підвищує їх водоутримуючу, іонообмінну, сорбціоіную, буферну здатність, надає в подальшому позитивний вплив на процес травлення, на виведення з організму людини непотрібних і шкідливих речовин. У результаті підвищення вмісту ПР в хлібі знижується його калорійність, що, в спою чергу, в процесі харчування дозволяє знизити масу тіла людний, які страждають ожирінням. До борошна, отриманої із цільномеленого зерна, при виробництві тесту і подальшої випічці традиційних для країн Середнього Сходу продуктів можливе додавання молочної сироватки. У ряді країн ведуться роботи з виробництва на основі цільномеленого зерна різних кондитерських виробів, сухих сніданків та інших продуктів.
Розроблені і рекомендовані для виробництва нові дієтичні сорти хлібобулочних виробів: хліб молочно-висівковий з додаванням 35%пшеничних висівок і 10% незбираного молока, хліб Геркулес з додаванням 20% вівсяної муки та ін. Запропоновано спосіб виробництва дієтичного хліба, що включає приготування дріжджової суспензії шляхом активації дріжджів, замісу на ній тесту з введенням борошна, пшеничних висівок, метилцелюлози, білкового продукту та інших компонентів.
Як білкового продукту використовують концентрат підсирної сироватки або казеїн. Була доведена доцільність додавання до 10% пшеничних висівок в тісто при виробництві пшеничного, пшенично-житнього і житнього хліба, дрібноштучних хлібобулочних виробів, від 5 до 10% при виготовленні борошняних, кондитерських виробів з бісквітного тіста. Можливе додавання ПР в макаронні вироби. При виготовленні хрустких видів продукції методом екструзії додають до 5% пшеничних висівок, що не змінює їх вигляд і забарвлення. Відзначено, що підвищення вмісту ПР дозволяє збільшити і час збереження виробів. Також випускається препарат Бронфлекс, що представляє собою спеціально оброблені висівки. Його додають з метою збільшення вмісту ПР в молочні продукти, соки і готові страви. Там же розроблена рецептура печива (4-5% ПР) і виробляються сухарі (5.3% ПР) з підвищеною часткою борошна, приготовленої з цілісно меленого зерна.
Вивчено можливість виготовлення хлібобулочних виробів з різною кількістю пшеничних висівок. Відзначено їх водоноглинальна і водоутримуюча здатність, має технологічне і фізіологічне значення. Висівки сприяють збільшенню виходу тіста і кращому збереженню свіжості хлібобулочних виробів. Встановлена пряма залежність між зольністю пшеничного, житнього борошна та вмістом у ній ПР. У середньому кількість ПР в хлібних і булочних виробах з пшеничного борошна становило 4.7%, в пшеничному хлібі із цільного зерна - 13,7% у перерахунку на суху речовину, в житньому і житньо-пшеничному - 6,5-13,3%. Середнє зміст ПР у всіх вивчених видах виробів досягало 6.4%, з них частка розчинних ПР 45%. .
Пшеничні висівки додавали в деякі страви, що готуються в мережі громадського харчування та домашніх умовах .- в круп'яні каші, овочеві пюре, запіканки, сирні вироби, млинці.
В Італії вивчено вплив висівок на якість макаронних виробів (спагеті). Їх готували на макаронному пресі з крупки твердої пшениці з додаванням від 10 до 30% подрібнених до 152-168 мкм висівок, одержаних при помелі твердої пшениці. Потім спагеті сушили 18 год. при 40 ° С з поступовим зниженням вологості повітря від 95% до 60%. Аналіз їх якості показав, що додавання висівок погіршує варильні властивості спагеті, однак для продукту, що містить ного 10% висівок, всі показники залишалися в межах, характерних для виробів нормальної якості. У той же час вони перевершували контрольні зразки з утримання ПР.
В Англії запатентована рецептура і методика приготування нового зернового закусочного продукту, який являє собою обсмажене тісто з крохмалю і пшеничних висівок (15-75%), що пройшли термічну обробку, ароматизаторів, білкової добавки та жиру. У Японії статистично достовірно оцінено вплив на якість хліба введення рисових висівок, попередньо оброблених ферментами (амілазою, пектиназой), гарячою водою, гарячими розчинами кислот і лугів. Встановлено, що додавання до тесту п'яти частин очищених рисових висівок, що пройшли обробку усіма перерахованими методами, не погіршує якість готового хліба. Застосування пектнази дає можливість отримати хлібі поліпшеним смаком і ароматом.
Розглянуто доцільність включення целюлози, кукурудзяних, рисових, соєвих висівок, вівсяної лузги і пшеничних висівок в кількості 25% в тісто замість пшеничного борошна при приготуванні випечених у формах булочних виробів. Зроблено висновок про можливість використання для цієї мети тільки кукурудзяних та пшеничних висівок. Вироби, які містять інші добавки, мали незадовільний смак і колір. Запропоновано склад кексу низькій калорійності (2 кал / г), що включає,%: води 40-65, борошна 5-30. цукру 8-20, а також білок, емульгатор, наповнювачі, пектин та ін.
У США запропонований низькокалорійний закусочний продукт, одержуваний шляхом екструзії суміші, з борошна, гідрофільного полісахариду, мікрокристалічної целюлози. Їх складовою частиною є кукурудзяні й пшеничні висівки, плющення вівсяна крупа, соєве борошно, смородина, сушені яблука. [9]
Структура первинної клітинної стінки:
2.4. Використання інноваційних технологій у виробництві пектину.
Удосконалену класифікацію пектинвмістної рослинної сировини за вмістом пектинових речовин на суху масу, що можна побачити в таблиці 1.
Рослинну сировину розподілено на три різні види: овочі, плоди - ягоди, та інші види. У таблиці поряд з показниками вмісту пектину представлено показники однієї з характеристик пектинових речовин - ступінь етерифікації. На нашу думку ступінь етерифікації є головною для визначення драгле - та комплексотвірної властивостей пектину.
Вибір раціонального виду сировини залежить від багатьох факторів . Основними, є кількісний показник виробництва сировини, що досліджується, особливості її переробки та використання в харчовій та інших промисловостях.
З таблиці 1 видно, що подальші дослідження, в умовах України, будуть давати найкращі результати при виборі за об'єкт дослідження наступної сировини - бурякового жому, яблучних вичавок, соняшникових кошиків. Це пов'язано в першу чергу з високими показниками вмісту пектину в цих видах рослинної сировині, ступенем етерифікації (показника застосування пектину у харчовій промисловості), а також порівняно великою кількістю цукрових, сокових заводів та підприємств з переробки соняшнику.
На сьогодні існує маса способів з виробництва пектину, що мають як переваги так і недоліки у порівнянні між собою. Критерієм ефективності технології, яка розробляється, є її універсальність, екологічність та безвідходність.
Елтектро - мембранне очищення пектину
Дедалі ширше використовують біполярні мембрани для регулювання кислотно основних властивостей водних систем. Приміром, впровадження їх глюкозо-фруктозне. пектинове, крохмальне виробництво дає змогу відмовитися від застосування хімічних реагентів, зменшити вміст іонів в продуктах тощо. Найчастіше технологію застосовують при виробництві пектину. Технологічна Інструкція затверджена Міністерством охорони здоров'я України, а дослідна партія продукції одержала позитивні відгуки дегустаторів. Використання екстракту при виготовленні пектину Істотно змінює технологію, з'являються можливості використання безкислотного гідролізу. В результаті цього пектинові екстракти можна виготовити практично на всіх цукрових заводах, лініях по переробці овочів та фруктів ( буряків, моркви) в умовах безвихідної та екологічно чистої технології. Експериментальні випробування пектинового екстракту на різних підприємствах з використанням елекромембранної обробки води дали позитивні результати. Випробування елекротехнології при випуску з рослинної сировини дає змогу підвищити його якість, збільшити вихід І скоротити тривалість процесу. Промивання і набухання, екстрагування гідролізу виключає застосування мінеральних кислот, робить продукт екологічно чистим. Завдяки цьому зменшується витрати спирту І палива, зменшується собівартість пектину.
Таблиця 1
2.5. Використання пектинових речовин у спеціальних лікувальних препаратах.
Лікувальні пектиновмісні препарати. Різноманіття фармакологічних властивостей пектинових речовин зумовлює їх застосування у виробництві лікарських препаратів різного призначення. Так, промисловістю виро...
22.05.2014 01:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора