vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

Совершенствование технологии полуфабрикатов из растительного и животного сырья для функционального питания


Скачать 324.68 Kb.
НазваниеСовершенствование технологии полуфабрикатов из растительного и животного сырья для функционального питания
страница1/3
Дата22.04.2013
Размер324.68 Kb.
ТипАвтореферат
vcvetu.ru > Цветы > Автореферат
  1   2   3


На правах рукописи

ГЕРАСИМОВА Наталия Юрьевна


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУФАБРИКАТОВ

ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ

ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ


05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных

продуктов, плодоовощной продукции и

виноградарства

05.18.04 – Технология мясных, молочных, рыбных

продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Краснодар – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный

технологический университет»


Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент

Магзумова Наталья Владимировна



Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Борисенко Алексей Алексеевич

кандидат технических наук, доцент

Решетняк Александр Иванович


Ведущая организация:

ГУ «Краснодарский

научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Российской сельскохозяйственной академии


Защита состоится «17» декабря 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, кор. А, конференц-зал
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета
Автореферат разослан «17» ноября 2009 г.
Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность темы. В настоящее время стремление к здоровому образу жизни набирает силу. Состояние здоровья человека в значительной мере зависит от питания. Важным фактором здорового питания является поступление всех компонентов пищи в их адекватном соотношении и количестве. Вследствие этого пищевая индустрия переориентируется на производство функциональных продуктов питания, поддерживающих здоровым организм человека. Перспективным направлением создания таких продуктов является комбинирование растительного и животного сырья, что также обеспечивает сбалансированность состава по основным пищевым веществам. Из широкого спектра зернобобового сырья, выращиваемого в Краснодарском крае, кукуруза и нут являются доступными источниками растительного белка, углеводов, витаминов и минеральных веществ. Проблема их рациональной переработки и использования в сочетании с сырьем животного происхождения до сих пор не решена в полной мере. Мясо как источник биологически полноценного белка, входит в число основных продуктов питания. Однако, за годы экономических преобразований, производство мяса в России сократилось более чем в 2 раза. Проблема увеличения производства мяса может быть решена за счет роста поголовья и продуктивности традиционных видов скота, а также за счет разведения и переработки нетрадиционных, таких как черный африканский страус, выращивание и производство мяса которого в промышленном масштабе налажено в Краснодарском крае с 1995 г.

Особое значение продукты функционального питания имеют для детей школьного возраста, т.к. в это время интенсивно растет и развивается скелет и увеличивается масса тела, увеличиваются энергозатраты организма, связанные с повышением физической и умственной нагрузки. Из-за неправильного питания как в школе, так и дома, больше половины детей после окончания школы страдают различными заболеваниями. Разработка полуфабрикатов, обладающих функциональной направленностью, в том числе для детей школьного возраста, является актуальной, соответствует целям и задачам государственной политики в области здорового питания населения России.

1.2 Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является совершенствование технологии полуфабрикатов из растительного и животного сырья для функционального питания.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определить основные требований к сырью для производства полуфабрикатов функционального назначения;

- обосновать возможность использования смеси зерна нута и кукурузы для компенсации лимитирующих аминокислот (в кукурузе – лизина и треонина, в нуте – метионина и цистина) и разработать технологию производства растительной добавки методом СО2-гомогенизации;

- изучить общий химический состав и степень набухания растительной добавки из смеси зерна нута и кукурузы, полученной методом СО2-гомогенизации;

- обосновать возможность использования мяса черного африканского страуса в производстве полуфабрикатов для функционального питания;

- оптимизировать функционально-технологические свойства мяса черного африканского страуса, путем воздействия на него различных факторов;

- сконструировать аминокислотный модуль на основе белковой составляющей изучаемого растительного и животного сырья;

- разработать поликомпонентные рецептурные композиции сбалансированных продуктов функционального питания с применением методов компьютерного моделирования;

- усовершенствовать технологию, построить аппаратурно-технологическую схему процесса производства и провести промышленную апробацию разработанных полуфабрикатов для функционального питания, в том числе для детей школьного возраста;

- провести комплексную оценку пищевой, биологической ценности и показателей безопасности разработанных полуфабрикатов для функционального питания, в том числе для детей школьного возраста;

- разработать техническую документацию на новые полуфабрикаты и оценить экономическую эффективность от внедрения усовершенствованной технологии получения разработанных полуфабрикатов для функционального питания, в том числе для детей школьного возраста.

1.3 Научная новизна работы. Установлено, что биологически полноценный растительный белок может быть получен из смеси зерна нута и кукурузы в соотношении 1:1,5.

Впервые показано, что использование метода СО2-гомогенизации при переработке смеси зерна нута и кукурузы в выявленном соотношении обеспечивает получение растительной добавки, содержащей биологически полноценный белок, а также обеспечивает увеличение выхода до 88 %.

Установлено, что оптимизировать функционально-технологические свойства мяса черного африканского страуса позволяет использование раствора лимонной и яблочной кислот на основе молочной сыворотки.

Методом компьютерного моделирования сконструирован сбалансированный аминокислотный модуль на основе белковой составляющей зерен нута и кукурузы в сочетании с белком мяса страусов, что позволило создать новый высокобелковый продукт функционального назначения.

1.4 Практическая значимость работы. Полученные результаты работы позволили решить задачи, связанные с рациональной переработкой зерна нута и кукурузы, а также мяса черного африканского страуса. Разработана технология получения растительной добавки из смеси зерна нута и кукурузы методом СО2-гомогенизации.

Разработаны сбалансированные по составу поликомпонентные рецептурные композиции рубленых полуфабрикатов для функционального питания детей школьного возраста.

Усовершенствована, апробирована и внедрена в производство на ООО «Северский мясной двор «УБИН» (ст. Северская, Краснодарский край) технология рубленых полуфабрикатов для функционального питания детей школьного возраста. Разработана и утверждена техническая документация на новые виды полуфабрикатов из растительного и животного сырья.

1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры технологии мясных и рыбных продуктов (г.Краснодар, 2006-2009 гг.); Международной научно-практической конференции «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения» (г. Краснодар, 2007 г.); Международной научно-практической конференции «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг.» (г. Пенза, 2008 г.); II Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Теория и практика суб- и сверхкритической флюидной обработки сельскохозяйственного сырья» (г. Краснодар, 2009 г.).

1.6 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе 5 научных статей (из них 3 статьи – в журналах, рекомендованных ВАК РФ), получено 2 патента РФ на изобретения и патент РФ на полезную модель.

1.7 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех основных глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основное содержание диссертации изложено на 178 страницах компьютерного текста, содержит 64 таблицы и 50 рисунков. Список литературных источников включает 185 наименований, в том числе 18 – зарубежных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Определение требований к сырью. При создании функционального продукта питания один из основных принципов – выбор и обоснование определенных видов сырья и функциональных ингредиентов.

Одним из основных условий выпуска высококачественного продукта является использование свежего, доброкачественного сырья, отвечающего СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и СанПиН 2.3.6.1079-01 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них пищевых продуктов и продовольственного сырья. Санитарно-эпидемиологические правила».

Подбор основного и вспомогательного сырья для производства полуфабрикатов для функционального питания проводили исходя из основных положений науки о рациональном питании, концепции сбалансированного питания, знании химического, витаминного и минерального составов исходных ингредиентов с учетом их сочетаемости и возможности обеспечения заданных органолептических характеристик готового продукта.

2.2 Объекты исследований. В качестве основных объектов исследований использовали сырье растительного и животного происхождения; растительную добавку из смеси зерна нута и кукурузы, полученную методом СО2-гомогенизации; мясо черного африканского страуса (Struthio camelus domesticus) до и после обработки раствором органических кислот на основе молочной сыворотки; разработанные полуфабрикаты для функционального питания, в том числе для детей школьного возраста.

В качестве основного сырья растительного происхождения использовали зерно нута (сорт «Кубанский 199») и кукурузы (гибрид Краснодарский 382 МВ), районированные по Северо-Кавказскому региону.

В качестве основного сырья животного происхождения использовали мясо черных африканских страусов, выращенных на ООО «Сельскохозяйственное предприятие «Приреченский» в Краснодарском крае, которые являются нетрадиционным видом сырья для России.

2.3 Методы исследований. В работе применяли современные стандартные и общепринятые методы химических, биохимических, микробиологических и органолептических исследований: содержание влаги – по ГОСТ 9793, золы – по ГОСТ 27494, белка – методом Къельдаля, липидов – методом Сокслета, жирнокислотного состава, витаминов А, D и Е – методом газожидкостной хроматографии, аминокислотного состава – методом ионообменной хроматографии на аминокислотном анализаторе «Кристалл-2000 М», витаминов В1 и В2 - методом инверсионной вольтамперометрии, витамина С - методом титрования раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия, β-каротина - методом абсорбционной хроматографии, витаминов В6, фолацина, биотина и ниацина (РР) - микробиологическими методами анализа, токсичные элементы – по ГОСТ 26927, ГОСТ 26930, ГОСТ 26932, ГОСТ 26933, пестициды – по МУ № 2142 методом тонкослойной хроматографии, радионуклиды – по МУК 2.6.1.717 (фосфатный метод), влагосвязывающую способность (ВСС) - методом прессования, энергетическую и биологическую ценность - расчетным методом, относительную биологическую ценность – с использованием тест-организма Tetrachimena pyryphormus, содержания поваренной соли - по ГОСТ 9957, массовую долю хлеба - по ГОСТ 4288, рН определяли на рН-метре-милливольтметре рН-410. Эксперименты проводили с применением методов математического планирования и статистической обработкой полученных результатов. Описательную статистическую обработку данных вели по методу Ашмарина И.П., Воробьева А.А., Каминского Л.К. и Боровикова В.П. Математическую обработку данных проводили с помощью компьютерных программ Microsoft Excel, Statistica. Компьютерное моделирование рецептур проводили в программе Generic 2.0.

Схема проведения исследований представлена на рисунке 1.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование возможности использования смеси зерна нута и кукурузы и разработка технологии производства растительной добавки методом СО2-гомогенизации. Зерно нута и кукурузы содержат в своем составе большой набор витаминов и минеральных веществ, моно- и полиненасыщенные жирные кислоты. Однако, белки нута и кукурузы являются неполноценными, т.к. содержат лимитирующие аминокислоты (зерно кукурузы – аминокислотный скор лизина – 53%, треонина – 78%; зерно нута – аминокислотный скор метионина+цистина – 80%).

При моделировании наилучшего соотношения зерна нута и кукурузы для производства растительной добавки использовали разработанную на кафедре Технологии мясных и рыбных продуктов компьютерную программу Generic 2.0. В результате получено оптимальное соотношение зерна нута и кукурузы в смеси, составляющее 1:1,5, в котором аминокислоты зерна нута и кукурузы взаимно дополняют друг друга и дают биологически полноценный растительный белок.



Рисунок 1 – Схема проведения исследований

Известно, что при обработке цельного зерна и получении крупы по классическим технологиям выход составляет около 40%, и происходят потери большого количества белков. С целью максимального сохранения питательных веществ и увеличения выхода для производства растительной добавки из смеси зерна нута и кукурузы (в соотношении 1:1,5) предложено использование диоксида углерода в различных фазовых состояниях.

Процесс СО2-гомогенизации осуществляется в два этапа: на первом этапе сырье насыщается жидким диоксидом углерода под давлением; на втором – давление резко сбрасывается и происходит разрушение структуры обрабатываемого сырья. В проведении эксперимента варьировали: диапазон давлений паров СО2 в барокамере в интервале от 2,9 до 6,0 МПа и продолжительность процесса насыщения сырья жидким диоксидом углерода – от 15 до 65 минут. Основным критерием оптимизации параметров обработки служил размер частиц полученной добавки после проведения процесса СО2-гомогенизации.

В результате проведенных исследований спланирован двухфакторный эксперимент, что позволило получить уравнение регрессии зависимости размера частиц растительной добавки (К) от условий проведения эксперимента:

(1)

где – давление паров СО2 в барокамере, МПа;

–продолжительность насыщения сырья жидким СО2, мин.

На рисунке 2 показана динамика изменения размера частиц растительной добавки в зависимости от давления паров СО2 в камере и продолжительности процесса насыщения сырья жидким СО2.

Из представленной диаграммы можно сделать вывод, что увеличение давления паров СО2 в барокамере и продолжительности процесса насыщения предварительно подготовленной смеси зерна нута и кукурузы (в соотношении 1:1,5) жидким СО2 приводит к уменьшению размера частиц получаемой растительной добавки. Однако, учитывая предпочтительный размер частиц (0,6-0,7 мм), рекомендованы следующие параметры проведения процесса СО2-гомогенизации: давление паров СО2 в барокамере 4,4-4,5 МПа, продолжительность процесса насыщения сырья жидким диоксидом углерода 40 минут.


Рисунок 2 – Изменение размера частиц растительной добавки в зависимости

от давления паров СО2 в барокамере и продолжительности

процесса насыщения сырья жидким СО2
В результате проведения исследований разработана технологическая схема получения растительной добавки из смеси зерна нута и кукурузы (рисунок 3).
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Разработка технологии и оценка свойств натуральных замороженных полуфабрикатов...
Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Современные технологии хранения пищевых продуктов
«Технология продуктов общественного питания» и 271400 «Технология детского и функционального питания» всех форм обучения

Выделение полифруктозанов из растительного сырья
Работа посвящена исследованию методов выделения полифруктозанов из растительного сырья и их применения

Секция №7 технология продуктов из растительного сырья
Инновационные биотехнологии в повышении качества пищевых продуктов из растительного сырья

Экстракционные препараты из лекарственного и растительного сырья
Так, в Болгарии в аптеках постоянно продается более 150 видов различных трав и лекарственных сборов. Обширный ассортимент лекарственного...

Разработка рецептуры мороженых полуфабрикатов из фарша кальмара
Проведены маркетинговые, органолептические, микробиологические и реологические исследования с целью обоснования технологии формованных...

Разработка технологии дрожжевых обогатителей пищи на базе молочной...
Специальность: 05. 18. 10 – Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур

Секция: химия и нанотехнологии Красноармейский учебно-воспитательный...
Целью исследования является оценка содержания нитратов в продуктах питания растительного и животного происхождения, и разработка...

Товароведение продовольственных товаров
...

Лекарственное сырье животного происхождения и природные продукты
Фармакогнозия занимается изучением лекарственного сырья и продуктов животного происхождения



База данных защищена авторским правом © 2013
обратиться к администрации
vcvetu.ru